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JP3800301B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体に装着された複数の現像器により、フルカラー等の2色以上の多色現像を行う現像装置を備えた、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置の技術分野に属し、特に、現像器の現像ローラが感光体に当接した状態で現像を行う接触現像方式の画像形成装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、回転体に装着された複数の現像器により、フルカラー等の2色以上の多色現像を行う現像装置を備えた画像形成装置が種々開発されている。この画像形成装置は、画像形成時に回転体を回転させて各現像器の現像ローラを順次現像位置に設定して感光体の潜像を各色毎に順次現像して画像を形成するようになっている。
【0003】
従来のこの種の画像形成装置には、通常時現像ローラを感光体から離間させておき、現像時に現像ローラを感光体に当接させて現像を行う接触現像方式の画像形成装置がある。この接触現像方式の画像形成装置では、現像ローラが感光体に対して接離するため、この現像ローラの接離によって感光体が損傷するおそれがあるが、この感光体の損傷は、現像ローラを回転状態で感光体に対して接離させると抑制される。そこで、感光体の損傷を防止するために、現像ローラを必ず回転させた状態で感光体に対して接離させる必要がある。
【0004】
このように、現像ローラが感光体へ当接する際に現像ローラを回転状態にするために、現像器の駆動モータの駆動力を現像ローラへ伝達する方法として、従来は、
(a) 固定された、駆動モータの駆動力が伝達される駆動歯車と、移動可能に設けられた、現像ローラ側の現像ローラ駆動歯車とを、現像時に噛み合わせる方法、
(b) 揺動可能に設けられた、駆動モータの駆動力が伝達される駆動歯車と、現像ローラ側の現像ローラ駆動歯車とを、現像時に揺動可能な駆動歯車を揺動させることで噛み合わせる方法、
(c) 駆動モータの駆動力が伝達される駆動歯車と、現像ローラ側の現像ローラ駆動歯車とを、現像時にロータリ等の回転体の回転力で噛み合わせる方法、
が採られている。
【0005】
一方、このような画像形成装置においては、工場から出荷された後、最初に初期化を行う必要がある。この初期化を行うにあたっては、現像ローラを所定の現像位置で駆動させるため、接触現像方式の画像形成装置では、前述のように感光体の損傷を防止するために、工場出荷時に予めダミーのトナーを現像ローラに塗布し、このダミートナーの潤滑作用で感光体の損傷を防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現像ローラに現像器駆動モータの駆動力を伝達する前述の(a)の方法では、歯車と歯車とが接触あるいは離間する動作の範囲でしか動力伝達を行うことができないため、ニップがある場合等には現像ローラが十分に回転しない前に感光体に当接してしまうおそれがある。また、(b)の方法でも、(a)の方法と同様に歯車と歯車とが接触あるいは離間する動作の範囲でしか動力伝達を行うことができないため、現像ローラが十分に回転しない前に感光体に当接してしまうおそれがある。更に、(c)の方法では、ロータリの回転と現像ローラの回転とを切り替えるときに現像ローラの回転が停止したり、あるいは所定回転数以上にならない場合がある。
【0007】
このように、前述の従来の(a)ないし(c)のいずれの方法でも、現像ローラが感光体に対して接離する際に回転していない場合や十分に回転していない場合があり、感光体に対する現像ローラの接離時に感光体の損傷を十分にかつ確実に防止することが困難なものとなっている。
【0008】
また、前述の従来の画像形成装置では、初期化における感光体の損傷の防止のために、工場出荷時に予めダミートナーを現像ローラに塗布するようにしたのでは、工場出荷にあたってダミートナーの塗布作業が必要となり、出荷時の作業が煩雑になるばかりでなく、現像用のトナー以外にダミートナーが必要となりコストが高くなるという問題がある。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像ローラを確実に回転させた状態で感光体に対して現像ローラを接離させ、また現像ローラを所定回転数以上に設定した状態で感光体に対して現像ローラを接離させることのできる画像形成装置を提供することである。
本発明の他の目的は、初期化のための作業を簡単にできる画像形成装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項1の発明は、回転体に装着され、感光体に対して接離可能な現像ローラをそれぞれ有するn個の現像器を備え、非現像時に前記現像ローラを前記感光体から離間させ、現像時に現像器駆動モータの駆動力を各現像器毎に設けられた現像器駆動力伝達手段を介して前記現像ローラに順に伝達するとともに、前記回転体の回転で前記現像ローラを順に前記感光体に当接する現像位置に移動しかつ前記回転体の回転停止でこの現像位置に設定することにより多色現像を行う画像形成装置において、前記現像器駆動力伝達手段が、n−1個の差動歯車からなる差動歯車機構を備え、前記差動歯車が、少なくとも、回転可能に設けられた入力軸と、この入力軸に相対回転のみ可能に設けられ、それぞれかさ歯車を有する2つの出力歯車と、前記入力軸の回転で前記入力軸のまわりに公転可能にかつ前記入力軸に直交する軸を中心に自転可能に設けられるとともに、前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車のいずれにも常時噛合しかつ前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車以外の他のかさ歯車からなり、前記差動歯車機構が、前記n−1個の差動歯車のうち、1つの第1差動歯車の入力軸に前記現像器駆動モータの駆動力が伝達されるとともに、この第1差動歯車における前記2つの出力歯車である第1および第2出力歯車のいずれか一方の出力が、前記n−1個の差動歯車のうち、他の1つの第2差動歯車の入力軸に伝達されるとともに、この第2差動歯車における前記2つの出力歯車である第3および第4出力歯車のそれぞれの出力および第1および第2出力歯車のいずれか他方の出力のうちいずれか1つの出力が、前記n−1個の差動歯車のうち、更に他の1つの第3差動歯車の入力軸に伝達されるようにして、前記nー1個の差動歯車がそれぞれ接続され、前記nー1個の差動歯車のそれぞれの出力歯車のうち、他の前記差動歯車の入力軸に出力が伝達されない出力歯車から出力を取り出すように構成されて、前記現像器駆動モータの駆動力に対して前記n−1個の差動歯車によりn個の出力を得、これらn個の出力をそれぞれn個の前記現像ローラに伝達するようになっており、前記nが、n≧3であり、更に、前記n個の出力のうち、任意の数の出力を選択的に取り出すように前記差動歯車機構を制御する制御手段を備え、この制御手段が、前記回転体の回転により前記感光体に当接しようとする現像ローラが前記感光体と当接する前記現像位置になる前に前記出力を取り出すように前記差動歯車機構を制御するとともに、この現像ローラが前記現像位置から移動して前記感光体から離間した後に前記出力の取出を停止すように前記差動歯車機構を制御することを特徴としている。
【0011】
また、請求項2の発明は、回転体に装着され、感光体に対して接離可能な現像ローラをそれぞれ有する2個の現像器を備え、非現像時に前記現像ローラを前記感光体から離間させ、現像時に現像器駆動モータの駆動力を各現像器毎に設けられた現像器駆動力伝達手段を介して前記現像ローラに順に伝達するとともに、前記回転体の回転で前記現像ローラを順に前記感光体に当接する現像位置に移動しかつ前記回転体の回転停止でこの現像位置に設定することにより多色現像を行う画像形成装置において、前記現像器駆動力伝達手段が、1個の差動歯車からなる差動歯車機構を備え、前記差動歯車が、少なくとも、回転可能に設けられた入力軸と、この入力軸に相対回転のみ可能に設けられ、それぞれかさ歯車を有する2つの出力歯車と、前記入力軸の回転で前記入力軸のまわりに公転可能にかつ前記入力軸に直交する軸を中心に自転可能に設けられるとともに、前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車のいずれにも常時噛合しかつ前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車以外の他のかさ歯車からなり、前記差動歯車機構が、前記差動歯車の入力軸に前記現像器駆動モータの駆動力が伝達されるとともに、この差動歯車における前記2つの出力歯車からそれぞれ出力を取り出すように構成されて、前記現像器駆動モータの駆動力に対して前記1個の差動歯車により2個の出力を得、これら2個の出力をそれぞれ2個の前記現像ローラに伝達するようになっており、更に、前記2個の出力のうち、少なくとも一方の出力を選択的に取り出すように前記差動歯車機構を制御する制御手段を備え、この制御手段が、前記回転体の回転により前記感光体に当接しようとする現像ローラが前記感光体と当接する前記現像位置になる前に前記出力を取り出すように前記差動歯車機構を制御するとともに、この現像ローラが前記現像位置から移動して前記感光体から離間した後に前記出力の取出を停止すように前記差動歯車機構を制御することを特徴としている。
【0012】
更に、請求項3の発明は、前記回転体が、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で回転される前記現像ローラが所定回転数以上になったときに、この現像ローラを前記現像位置に設定して前記感光体に当接させることを特徴としている。
更に、請求項4の発明は、前記回転体が、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で回転される前記現像ローラが所定回転数以上になりかつ所定時間が経過した後に、この現像ローラを前記現像位置に設定して前記感光体に当接させることを特徴としている。
更に、請求項5の発明は、前記回転体が、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で回転される前記現像ローラが所定回転数以上にあるときに、この現像ローラを前記現像位置から移動して前記感光体から離間させることを特徴としている。
更に、請求項6の発明は、前記回転体が前記各現像ローラをいずれも前記感光体と当接しない位置に設定した状態で、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で前記各現像ローラを回転することにより初期化を行うことを特徴としている。
【0013】
【作用】
このように構成された請求項1および2の発明の画像形成装置においては、制御手段により、感光体に当接しようとする現像ローラがこの感光体と当接する現像位置になる前に差動歯車機構の出力が選択的に取り出されるので、感光体と当接する現像位置になる前に、感光体に当接しようとする現像ローラに現像器駆動モータの駆動力が差動歯車機構を介して確実に伝達されるようになる。これにより、現像ローラは常に確実に回転した状態で感光体に当接するので、感光体に当接する際は現像ローラにトナー層が形成されていて、現像ローラはこのトナー層を介して感光体に当接するようになる。また、感光体に当接した現像ローラが現像位置から移動して感光体から離間した後に、差動歯車機構の出力の取出を停止する。これにより、現像ローラは常に確実に回転した状態で感光体から離間するので、現像ローラはトナー層を介して感光体から離間するようになる。したがって、現像ローラは常に確実に回転してトナー層が形成された状態で感光体に対し接離するようになるが、その際トナー層のトナーが潤滑剤として機能するので、感光体の損傷が防止される。
【0014】
また、請求項3の発明においては、現像ローラが常に所定回転数以上で回転した状態で感光体に当接するようになる。これにより、現像ローラはトナーがより一層確実に供給された状態で感光体に当接するので、現像ローラの当接時の感光体の損傷がより確実に防止される。
更に、請求項4の発明においては、現像ローラが確実に所定回転数以上で回転した状態でかつ所定時間が経過した後に感光体に当接するようになる。これにより、トナーが現像ローラへ均一に分散されてトナー層が現像ローラに均一に形成されるとともに、現像ローラの回転変動が少なくなるので、感光体の損傷がより確実に防止される。
【0015】
更に、請求項5の発明においては、現像ローラが常に所定回転数以上で回転した状態で感光体から離間するようになる。これにより、現像ローラはトナーがより一層確実に供給された状態で感光体から離間するので、現像ローラの離間時の感光体の損傷がより確実に防止される。
更に、請求項6の発明においては、n個の現像ローラがいずれも感光体と当接しない状態で、各現像ローラに現像器駆動モータの駆動力が確実に伝達され、現像ローラは回転するようになる。したがって、感光体に損傷を与えることなく、工場出荷後に画像形成装置の初期化が簡単に行われるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を模式的かつ部分的に示す図、図2は、差動歯車機構およびロータリ部分の動力伝達機構を図1におけるII−II線に沿って示し、かつ、現像ローラ、供給ローラ、および差動歯車機構以外の動力伝達機構の部分を図1において左側方から見た状態で示す図である。なお、図1には図2に示されている構成要素の一部が、また図2には図1に示されている構成要素の一部がそれぞれ省略されている。
【0017】
図1に示すように、この例の画像形成装置1はロータリ式現像装置2を備えており、このロータリ式現像装置2は、回転可能に設けられたロータリ3と、このロータリ3に支持された、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、および黒(K)の各現像器4,5,6,7とを備えている。これらの各現像器4,5,6,7はロータリ3の周方向にこれらの順に時計回りでかつ等間隔で配設されており、それぞれ、現像ローラ4a,5a,6a,7aと供給ローラ4b,5b,6b,7bとを備えている。そして、ロータリ3が回転することで、これらの各現像器4,5,6,7は、それらの現像ローラ4a,5a,6a,7aが順次感光体(以下、OPCともいう)8に当接されるようになっている。なお、各色の現像器4,5,6,7の配設順序は、前述の順序に限定されることなく任意に設定される。しかし以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の順で各現像器4,5,6,7が配設されているものとする。
【0018】
また図1および図2に示すように、画像形成装置1は、更に、ロータリ3を回転駆動するためのロータリ駆動モータであるステッピングモータ9と、このステッピングモータ9の駆動力をロータリ3に伝達するためのロータリ駆動力伝達手段10と、各現像器4,5,6,7の現像ローラ4a,5a,6a,7aを回転駆動するための現像器駆動モータ11と、各現像器4,5,6,7毎に設けられ、現像器駆動モータ11の駆動力を各現像ローラ4a,5a,6a,7aおよび各供給ローラ4b,5b,6b,7bにそれぞれ伝達する各現像器駆動力伝達手段12Y,12M,12C,12Kとを備えている。
ステッピングモータ9は、電流制御でホールド電流に設定することによりモータへの供給電流を供給したまま停止することが可能であり、これにより位置設定を簡単に行うことができるようになる。
【0019】
ロータリ駆動力伝達手段10は、ステッピングモータ9の回転軸に一体回転可能に取り付けられたロータリ駆動歯車10aと、このロータリ駆動歯車10aに常時噛合するロータリ駆動中間歯車10bと、ロータリ3に同心状にかつこのロータリ3と一体に設けられるとともにロータリ駆動中間歯車10bに常時噛合するロータリ歯車10cとを備え、ステッピングモータ9の駆動力を減速してロータリ3に伝達するようになっている。ロータリ3およびロータリ歯車10cの回転軸3aは画像形成装置1のフレーム13に回転可能に支持されている。
その場合、この回転軸3aとロータリ3およびロータリ歯車10cとの間に、後述するように差動歯車機構14の第1差動歯車15が同心状に介在しているので、回転軸3aはロータリ3およびロータリ歯車10cと中心軸の軸方向に離間して設けられているが、この回転軸3aはロータリ3およびロータリ歯車10cと適宜の方法で連結されている。この連結方法の一例として、図3に示すように中心が回転軸3aに固定されたディスク状の径方向連結部3bとこの径方向連結部3bの外周縁部から軸方向に延びて端部がロータリ歯車10cに固定された円筒状の軸方向連結部3cとからなる断面コ字形のカップ状の連結部材3dを用いた連結方法が考えられる。図3および図4に示すように軸方向連結部3cは差動歯車機構14の第2および第3差動歯車16,17が干渉する部分が切り欠かれて、差動歯車逃げ部3e,3fが設けられている。なお、連結部材3dは断面U字形のカップ状に形成することもできるし、カップ状に代えて断面コ字形、断面L字形あるいは断面J字形の線状部材を所定本数用いることもできる。その他、連結部材3dとしては差動歯車との干渉を避けて回転軸3aとロータリ3およびロータリ歯車10cとを連結できるものであれば、どのようなものでもよい。
【0020】
また、各現像器駆動力伝達手段12Y,12M,12C,12Kは差動歯車機構14により現像器駆動モータ11の駆動力を各現像ローラ4a,5a,6a,7aおよび各供給ローラ4b,5b,6b,7bに、選択的にまたは同時に伝達するようになっている。これらの現像器駆動力伝達手段12Y,12M,12C,12Kを説明するにあたり、まず、これらに採用されている差動歯車機構14の差動歯車の動作原理について説明する。
【0021】
図5(a)ないし(c)に示すように、差動歯車αは、入力が加えられる入力軸βと、この入力軸βにそれぞれ回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第1および第2出力歯車γ,δと、入力軸βに直交するように固定された動力伝達軸εと、この動力伝達軸εに回転可能にかつ軸εの軸方向に移動不能に支持された中間かさ歯車ζと、第1および第2出力歯車γ,δをロックしてそれらの回転をそれぞれ止める第1および第2ロックη,θとから構成されている。第1および第2出力歯車γ,δは、それぞれ平歯車γ11とこれらの平歯車γ11に一体回転可能に固定されたかさ歯車γ22とからなっている。そして、これらのかさ歯車γ22に中間かさ歯車ζが常時噛合している。
【0022】
このように構成された差動歯車αにおいては、まず、図5(a)に示すように第1および第2出力歯車γ,δがともにロックされないで自由に回転可能な場合は、入力軸βに入力が加えられてこの入力軸βが回転すると、動力伝達軸εが入力軸βを中心に回転する。すると、中間かさ歯車ζが入力軸βまわりに回転(公転)し、この公転の駆動力により第1および第2出力歯車γ,δが同時に入力軸βを中心に一体回転して出力するようになる。したがって、この場合は、差動歯車αは、矢印で示すように入力が入力軸β、動力伝達軸εおよび中間かさ歯車ζを介して伝達されて第1および第2出力歯車γ,δからともに出力するようになる。
【0023】
次に、図5(b)に示すように第2ロックθにより第2出力歯車δの回転をロックした場合は、入力軸βが回転すると、前述と同様に中間かさ歯車ζの公転の駆動力により第1および第2出力歯車γ,δをともに回転させようとする。しかし、このとき中間かさ歯車ζが両かさ歯車γ22に噛合しかつ第2出力歯車δの回転がロックされているため、中間かさ歯車ζは第2出力歯車δのかさ歯車δ2に噛合しながら、動力伝達軸εを中心に回転(自転)するようになる。すなわち、中間かさ歯車ζは、入力軸βの回りに公転しながら動力伝達軸εを中心に自転することになる。この中間かさ歯車ζの公転と自転との合回転により、第1出力歯車γのみが入力軸βを中心に回転して出力するようになる。したがって、この場合は差動歯車αは、矢印で示すように入力が入力軸β、動力伝達軸εおよび中間かさ歯車ζを介して伝達されて第1出力歯車γから出力するようになる。
【0024】
更に、図5(c)に示すように第1ロックηにより第1出力歯車γの回転をロックした場合は、入力軸βが回転すると、前述の第2出力歯車δの回転のロック状態と同様にして、中間かさ歯車ζの公転と自転との合回転により、第2出力歯車δのみが入力軸βを中心に回転して出力するようになる。したがって、この場合は、差動歯車αは、矢印で示すように入力が入力軸β、動力伝達軸εおよび中間かさ歯車ζを介して伝達されて第2出力歯車δから出力するようになる。
更に、図示しないが第1および第2ロックη,θにより第1および第2出力歯車γ,δの回転をともにロックした場合は、中間かさ歯車ζの公転が不能となるので、入力軸βも回転不能となる。
【0025】
このように、差動歯車αはロックされない出力歯車から出力するようになり、ロックする出力歯車の数を制御することで、1つの入力に対して1つの出力または2つの出力を選択的に発生するようになっている。また、差動歯車αは、第1および第2ロックη,θにより第1および第2出力歯車γ,δがともにロックされて回転不能にあるときは入力軸βが回転不能となり、第1および第2出力歯車γ,δのうち少なくとも1つの出力歯車がロックされなく回転可能にあるときは入力軸βが回転可能となっている。
【0026】
この例の画像形成装置1の差動歯車機構14では、差動歯車αを3つ組み合わせることで、1つの入力に対して4つの出力が1ないし4の任意の数だけ選択的に発生するようにされている。すなわち、1つの現像器駆動モータ11の駆動力で、4つの現像器4,5,6,7が1ないし4の任意の数だけ選択的に駆動されるようになっている。
【0027】
この差動歯車機構14について具体的に説明する。図6に示すように、差動歯車機構14は、現像器駆動モータ11の駆動力が入力される第1差動歯車15と、イエローの現像器4およびマゼンタの現像器5にそれぞれ駆動力を伝達するための第2差動歯車16と、シアンの現像器6および黒の現像器7にそれぞれ駆動力を伝達するための第3差動歯車17とからなっている。
【0028】
第1差動歯車15は、現像器駆動モータ11の駆動力が入力されるとともにロータリ3の回転軸3aを相対回転可能に貫通してこの回転軸3aに支持される第1入力軸15aと、この第1入力軸15aにそれぞれ回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第1および第2出力歯車15b,15cと、第1入力軸15aに直交するように固定された第1動力伝達軸15dと、この第1動力伝達軸15dに回転可能にかつ第1動力伝達軸15dの軸方向に移動不能に支持された第1中間かさ歯車15eとから構成されている。第1および第2出力歯車15b,15cは、それぞれ第1および第2平歯車15b1,15c1とこれらの第1および第2平歯車15b1,15c1に一体回転可能に固定された第1および第2かさ歯車15b2,15c2とからなっている。そして、これらの第1および第2かさ歯車15b2,15c2に第1中間かさ歯車15eが常時噛合している。なお、この第1差動歯車15にはロックは設けられていない。
【0029】
また、第2差動歯車16は、現像器駆動モータ11の駆動力が第1差動歯車15の出力として入力される第2入力軸16aと、この第2入力軸16aにそれぞれ回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第3および第4出力歯車16b,16cと、第2入力軸16aに直交するように固定された第2動力伝達軸16dと、この第2動力伝達軸16dに回転可能にかつ第2動力伝達軸16dの軸方向に移動不能に支持された第2中間かさ歯車16eと、第3および第4出力歯車16b,16cをそれぞれロックしてそれらの回転を止める第1および第2ロック16f,16gと、第2入力軸16aに一体回転可能に固定され、第1差動歯車15の第1出力歯車15bの出力が入力される第1中間動力伝達歯車16hとから構成されている。第3および第4出力歯車16b,16cは、それぞれ第3および第4平歯車16b1,16c1とこれらの第3および第4平歯車16b1,16c1に一体回転可能に固定された第3および第4かさ歯車16b2,16c2と、からなっている。そして、第1中間動力伝達歯車16hが第1出力歯車15bの第1平歯車15b1に常時噛合しているとともに、第2中間かさ歯車16eが第3および第4かさ歯車16b2,16c2に常時噛合している。
【0030】
更に、第3差動歯車17は、現像器駆動モータ11の駆動力が第1差動歯車15の出力として入力される第3入力軸17aと、この第3入力軸17aにそれぞれ回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第5および第6出力歯車17b,17cと、第3入力軸17aに直交するように固定された第3動力伝達軸17dと、この第3動力伝達軸17dに回転可能にかつ第3動力伝達軸17dの軸方向に移動不能に支持された第3中間かさ歯車17eと、第5および第6出力歯車17b,17cをそれぞれロックしてそれらの回転を止める第3および第4ロック17f,17gと、第3入力軸17aに一体回転可能に固定され、第1差動歯車15の第2出力歯車15cの出力が入力される第2中間動力伝達歯車17hとから構成されている。第5および第6出力歯車17b,17cは、それぞれ第5および第6平歯車17b1,17c1とこれらの第5および第6平歯車17b1,17c1に一体回転可能に固定された第5および第6かさ歯車17b2,17c2と、からなっている。そして、第2中間動力伝達歯車17hが第1出力歯車15cの第2平歯車15c1に常時噛合しているとともに、第3中間かさ歯車17eが第5および第6かさ歯車17b2,17c2に常時噛合している。
【0031】
第1ないし第4ロック16f,16g,17f,17gは、いずれも、画像形成装置1の図示しない中央処理装置(CPU)によって任意の数のロックを選択的に作動制御されるようになっている。これらの第1ないし第4ロック16f,16g,17f,17gは、それぞれ第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cの回転を止めることができるものであれば、周知のブレーキ装置を始め、どのようロックも用いることができるが、このロック自体の構造は本発明において特に特徴がないので具体的な説明は省略する。
【0032】
次に、このように構成された差動歯車機構14の作動について説明する。
まず、ロックを有する第2および第3差動歯車16,17自体の作動は、前述の図5に示す差動歯車αと同じであるので、ロックを有していない第1差動歯車15の作動について説明する。前述の差動歯車αの作動説明から明らかなように、第2差動歯車16の第1および第2ロック16f,16gがともに作動して第3および第4出力歯車16b,16cがともに回転不能になっているときは第2入力軸16aが回転不能であり、これ以外の第3および第4出力歯車16b,16cのうち少なくとも一方が回転可能になっているときは第2入力軸16aが回転可能である。したがって、第3および第4出力歯車16b,16cがともに回転不能であるときは、第2入力軸16aに固定されている第1中間動力伝達歯車16hに常時噛合する第1出力歯車15bは回転不能であり、これ以外の第3および第4出力歯車16b,16cのうち少なくとも一方が回転可能になっているときは、第1出力歯車15bは回転可能である。また、同様にして、第3差動歯車17の第5および第6出力歯車17b,17cがともに回転不能であるときは、第3入力軸17aに固定されている第2中間動力伝達歯車17hに常時噛合する第2出力歯車15cは回転不能であり、これ以外の第5および第6出力歯車17b,17cのうち少なくとも一方が回転可能になっているときは、第2出力歯車15cは回転可能である。
【0033】
すなわち、第1差動歯車15の第1出力歯車15bは第1および第2ロック16f,16gがともに作動するときにロックされ、また第1および第2ロック16f,16gの少なくとも一方が作動されないときにはロックされない。同様にして、第1差動歯車15の第2出力歯車15cは第3および第4ロック17f,17gがともに作動するときにロックされ、また第3および第4ロック17f,17gの少なくとも一方が作動されないときにはロックされない。
【0034】
このことから明らかなように、差動歯車機構14は、前述の差動歯車αと同様に、第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cのうちロックされない出力歯車から出力されるようになる。したがって、差動歯車機構14はロックする出力歯車の数を制御することで、1つの入力に対して1ないし4つの出力を選択的に発生するようになっている。
【0035】
図1および図2に示すように、各現像器駆動力伝達手段12Y,12M,12C,12Kは、第1入力軸15aがロータリ3と同心にフレーム13に回転可能に支持されるとともに第2および第3入力軸16a,17aがともにロータリ3に回転可能に支持されるようにして配設された差動歯車機構14と、現像器駆動モータ11の回転軸に一体回転可能に取り付けられた現像器モータ駆動歯車19と、第1入力軸15aに一体回転可能に固定された駆動歯車20と、各現像ローラ4a,5a,6a,7aの各回転軸にそれぞれ一体回転可能に取り付けられた各現像ローラ駆動歯車21(現像ローラ5a,6a,7aの各現像ローラ駆動歯車は、図示省略)と、これらの各現像ローラ駆動歯車21にそれぞれ常時噛合する各第1現像器駆動中間歯車22(現像ローラ5a,6a,7aの各現像ローラ駆動歯車に噛合する各第1現像器駆動中間歯車は、図示省略)と、各供給ローラ4b,5b,6b,7bの各回転軸にそれぞれ一体回転可能に取り付けられるとともに各第1現像器駆動中間歯車22にそれぞれ常時噛合する各供給ローラ駆動歯車23(供給ローラ5b,6b,7bの各供給ローラ駆動歯車は、図示省略)と、これらの各供給ローラ駆動歯車23にそれぞれ常時噛合する各第2現像器駆動中間歯車24(供給ローラ5b,6b,7bの各供給ローラ駆動歯車に噛合する各第2現像器駆動中間歯車は、図示省略)と、これらの各第2現像器駆動中間歯車24に同心状にかつ一体回転可能に設けられた各第3現像器駆動中間歯車25(供給ローラ5b,6b,7bの各供給ローラ駆動歯車に各第2現像器駆動中間歯車を介して歯車連結される各第3現像器駆動中間歯車は、図示省略)と、これらの各第3現像器駆動中間歯車25にそれぞれ常時噛合する各第4現像器駆動中間歯車26(供給ローラ5b,6b,7bの各供給ローラ駆動歯車に各第2および第3現像器駆動中間歯車を介して歯車連結される各第4現像器駆動中間歯車は、図示省略)と、これらの各第4現像器駆動中間歯車26と同心状にかつ一体回転可能に設けられた各第5現像器駆動中間歯車27と、第2および第3差動歯車16,17の第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cの1つに常時噛合しかつ各第5現像器駆動中間歯車27に常時噛合する各第6現像器駆動中間歯車28とを備えている。
【0036】
各第6現像器駆動中間歯車28のうち、イエローの現像器4に対応する第6現像器駆動中間歯車28は、図2に示すように第2差動歯車16の第3出力歯車16bの平歯車16b1に常時噛合し、また、マゼンタの現像器5に対応する第6現像器駆動中間歯車28は、図示しないが第2差動歯車16の第4出力歯車16cの平歯車16c1に常時噛合し、更に、シアンの現像器6に対応する第6現像器駆動中間歯車28は、同様に図示しないが第3差動歯車17の第5出力歯車17bの平歯車17b1に常時噛合し、更に、黒の現像器7に対応する第6現像器駆動中間歯車28は、同様に図示しないが第3差動歯車17の第6出力歯車17cの平歯車17c1に常時噛合している。なお、図1および図2には差動歯車機構14の第1ないし第4ロック16f,16g,17f,17gはいずれも図示省略されている。
【0037】
次に、この差動歯車機構14による現像器駆動モータ11の駆動力による各現像ローラ4a,5a,6a,7aおよび各供給ローラ4b,5b,6b,7bの回転制御について説明する。この説明にあたっては、便宜上、今回OPC8に当接しようとする現像ローラをイエローの現像器4の現像ローラ4aとする。なお、図1に示す状態ではイエローの現像ローラ4aはOPC8に既に当接して現像位置の状態、つまりロータリ3の回転位置C(以下、単に位置Cという、他の回転位置も同じ)にあるが、この差動歯車機構14による制御の説明は、黒の現像器7の現像ローラ7aがOPC8に当接する位置Cにあり、イエローの現像ローラ4aがこの位置Cにない状態から始める。黒の現像器7の現像ローラ7aが位置Cにあるときは、イエローの現像器4の現像ローラ4aはOPC8に当接しない位置Aにある。また、第4ロック17gのみ作動していなく、現像器駆動モータ11の駆動力で現像ローラ7aのみが回転している。
【0038】
この状態でロータリ3が矢印で示す時計方向に回転して、今までOPC8に当接していた黒の現像器7の現像ローラ7aがOPC8から離間し、現像ローラ4aが位置Cの方へ回転移動する。なお、後で詳述するが、この後現像器駆動モータ11が停止して現像ローラ7aの回転が停止する。
【0039】
現像ローラ4aがOPC8に当接しない位置Bに回転移動すると、CPUは現像器モータ11を駆動するとともに、第2ないし第4ロック16g,17f,17gを作動して第4ないし第6出力歯車16c,17b,17cをロックする。すると、現像器駆動モータ11の駆動力が第1差動歯車15の第1入力軸15aに入力されるが、第3出力歯車16bのみがロックされていないので、第3出力歯車16bのみが回転する。この第3出力歯車16bの回転がイエローの現像器駆動力伝達手段12Yを介してイエローの現像ローラ4aおよび供給ローラ4bに伝達され、両ローラ4a,4bが回転開始する。
【0040】
ロータリ3が更に同方向に回転して、現像ローラ4aがOPC8に当接する位置Cの現像位置に回転移動すると、CPUがロータリ駆動用のステッピングモータ9を停止し、ロータリ3の回転が停止する。このとき、現像ローラ4aは所定回転数以上の回転数で回転を継続している。
このように、現像ローラ4aはOPC8の当接する前に回転を開始し、所定回転数以上になった状態でOPC8に回転しながら当接して現像位置に設定されるようになっている。
【0041】
次に、イエローの現像が終了すると、ステッピングモータ9が再び駆動してロータリ3が再び同方向に回転し、現像ローラ4aは所定回転数以上の回転数で回転しながらOPC8から離間する。現像ローラ4aが位置Dに回転移動すると、CPUは現像器駆動モータ1の駆動を停止するとともに、第2ないし第4ロック16g,17f,17gが作動解除され、第4ないし第6出力歯車16c,17b,17cは再び回転自由となる。
マゼンタの現像器5、シアンの現像器6および黒の現像器7における現像器駆動モータ11の駆動力による各現像ローラ5a,6a,7aと各供給ローラ5b,6b,7bの回転制御も、これらの順に、CPUによって第1ないし第4ロック16f,16g,17f,17gを適宜選択して作動することでイエローの現像器4の場合と同様にして行われるようになっている。
【0042】
次に、このように構成されたこの例の画像形成装置1の画像形成時の作動について説明する。
図1では、イエローの現像器4の現像ローラ4aがOPC8に当接した状態で示されているが、各現像器4,5,6,7の現像ローラ4a,5a,6a,7aは、非現像時にはいずれもOPC8から離間した位置に保持されている。すなわち、画像形成装置1の非作動時は、イエローの現像器4aが位置Aと位置Bとの間に位置した状態で、ロータリ3が停止保持されているとともに、第1ないし第4ロック16f,16g,17f,17gがいずれも非作動となっている。
【0043】
画像形成のため画像形成装置1が作動開始されると、この画像形成装置1のCPUにより、ステッピングモータ9が駆動され、ロータリ3が時計方向に回転し、イエローの現像ローラ4aが位置Bの方へ回転移動する。現像ローラ4aが位置Bに到達すると、前述のように現像器駆動モータ11が駆動されるとともに、第2ないし第4ロック16g,17f,17gが作動されて、第4ないし第6出力歯車16c,17b,17cがいずれもロックされ、第3出力歯車16bのみが回転する。これにより、イエローの現像器4の現像ローラ4aおよび供給ローラ4bがともに回転する。
【0044】
ロータリ3が更に同方向に回転して所定時間経過後に現像ローラ4aが現像位置であるOPC8に当接する位置Cになると、ロータリ3の回転が停止する。現像ローラ4aが回転を開始してから現像位置となるまでに所定時間経過し、現像ローラ4aの回転立ち上がり時間に余裕があるため、現像ローラ4aが現像位置になったときには、現像ローラ4aが所定回転数以上で回転している。したがって、現像ローラ4aへトナーが均一に分散してこの現像ローラ4aの表面に所定厚のトナー層が確実に形成されているとともに、現像ローラ4aがOPC8に当接したとき、OPC8の損傷が防止される。これにより、現像ローラ4aは所定量のトナーをOPC8の方へ搬送し、OPC8上の潜像のイエローの現像が行われる。OPC8上の、現像されたイエローの画像は中間転写媒体29に中間転写される。
また、イエローの現像ローラ4aが位置Cになったときには、図1に示すように次のマゼンタの現像器5の現像ローラ4aが位置Aになっている。
【0045】
イエローの現像が終了すると、再びロータリ3が同方向に回転し、現像ローラ4aが所定回転数以上で回転しながらOPC8から離れる。現像ローラ4aが位置Dにくると、現像器駆動モータ11の駆動が停止して現像ローラ4aおよび供給ローラ4bの回転がともに停止するとともに、第2ないし第4ロック16c,17f,17gがいずれも非作動となり、第4ないし第6出力歯車16c,17b,17cが回転自由となる。
【0046】
ロータリ3の更なる回転で、マゼンタの現像器5の現像ローラ5aが位置Bになると、前述のイエローの現像器4の場合と同様にして現像器駆動モータ11が駆動されるとともに、第1、第3および第4ロック16f,17f,17gが作動され、第3、第5および第6出力歯車16b,17b,17cがいずれもロックされる。これにより、現像ローラ5aが回転する。以後、イエローの現像器4による現像動作の場合と同様にして、マゼンタの現像器5による現像動作が行われることにより、OPC上の潜像に対してマゼンタの現像が行われ、OPC上の現像されたマゼンタの画像が中間転写媒体29に中間転写される。
【0047】
続いて、イエローの現像器4によるイエローの現像と同様にして、シアンの現像器6によるシアンの現像および黒の現像器7による黒の現像が対応するロックのみを作動しないことにより順に行われ、それぞれの現像された画像が中間転写媒体29に中間転写される。そして、中間転写媒体29に中間転写された4色の画像が色合わせされて、図示しない転写器で転写紙に転写し、定着器で定着することでフルカラーの画像形成が行われる。
【0048】
ところで、ユーザーが工場から出荷された画像形成装置1を使用する前に、画像形成装置1を初期化する必要がある。この画像形成装置1の初期化を行う場合、現像ローラの接触によるOPCの損傷を防止するために現像ローラへ所定量のトナーを供給して現像ローラの表面にトナー層を形成しておかなければならない。そこで、この例の画像形成装置1は、更に、4本の現像ローラ4a,5a,6a,7aがともにOPC8に接触しない位置でロータリ3を停止させた状態で、これらの現像ローラ4a,5a,6a,7aをともに回転させることで所定量のトナーを各現像ローラ4a,5a,6a,7aに供給するようにしている。
すなわち、図1に示すように4本の現像ローラ4a,5a,6a,7aがともにOPC8に接触しない任意の位置に、それぞれ初期化位置EY,EM,EC,EKが設定されている。
【0049】
そして、工場から出荷されてきた画像形成装置1を初期化するにあたり、まず、スッテピングモータ9が駆動されてロータリ3が回転し、各現像ローラ4a,5a,6a,7aがそれぞれ初期化位置EY,EM,EC,EKにきたとき、CPUによりスッテピングモータ9の駆動が停止されてロータリ3の回転が停止する。次に、CPUにより、現像器駆動モータ11が駆動されて第1差動歯車15の第1入力軸15aが回転すると、第1ないし第4ロック16f,16g,17f,17gが非作動で第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cが回転自由となっているので、各現像ローラ4a,5a,6a,7aおよび各供給ローラ4b,5b,6b,7bがともに回転し、各現像ローラ4a,5a,6a,7aにトナーが供給されてそれらの表面に所定厚のトナー層が形成される。これにより、画像形成装置1はOPC8を損傷させることなく短時間で初期化される。
【0050】
このように、この例の画像形成装置1によれば、現像ローラ4a,5a,6a,7aをOPC8にそれぞれ当接させる際、これらの現像ローラ4a,5a,6a,7aをいずれも常に回転させた状態でOPC8に当接させることができ、しかもその場合、現像ローラ4a,5a,6a,7aを常に所定回転数以上で回転させた状態でOPC8に当接させることができる。また、現像ローラ4a,5a,6a,7aをOPC8からそれぞれ離間させる際、これらの現像ローラ4a,5a,6a,7aをいずれも常に回転させた状態でOPC8から離接させることができ、しかもその場合、現像ローラ4a,5a,6a,7aを所定回転数以上で回転させた状態でOPC8から離接させることができる。これにより、OPC8に対する現像ローラ4a,5a,6a,7aの接離時に、現像ローラ4a,5a,6a,7aおよび供給ローラ4c,5c,6c,7cが回転しているので、現像ローラ4a,5a,6a,7aの表面に所定厚のトナー層を形成することができる。したがって、OPC8に対してトナー層を介して現像ローラ4a,5a,6a,7aを接離させることができ、トナーが潤滑剤として機能することで、OPC8の損傷を効果的に防止できる。
【0051】
更に、現像ローラ4a,5a,6a,7aおよび供給ローラ4c,5c,6c,7cを現像位置を含む所定領域のみで回転駆動し、それ以外の領域では回転を停止しているので、回転駆動によるトナーの散りを抑制することができる。
更に、本例の画像形成装置1によれば、工場から出荷後の初期化において、現像ローラ4a,5a,6a,7aがいずれもOPC8に当接しない位置で、これらの4本の現像ローラ4a,5a,6a,7aを駆動させて、各現像ローラ4a,5a,6a,7aの表面にそれぞれトナー層を確実に形成することができるので、OPC8に損傷を与えることなく、短時間で初期化を行うことができる。また、これにより、従来工場出荷時に行っていたダミーのトナーを各現像ローラ4a,5a,6a,7aの表面に塗布する必要がなくなるので、工場出荷におけるダミートナーの塗布作業が不要となり、出荷時の作業が簡単になる。
更に、ダミーのトナーが不要になることで、コストを低減できるとともに、画像形成のためのトナーのみを用いるようになるので、トナーリサイクルが可能となる。
【0052】
なお、前述の例では、差動歯車αを3個用いて、1個の現像器駆動モータ11の駆動力に対して4個の出力を得、これら4個の出力をそれぞれ4個の現像器4,5,6,7の4個の現像ローラ4a,5a,6a,7aに伝達させているが、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、例えば、図5に示す差動歯車αの場合と同様に、1個の差動歯車αで、1個の現像器駆動モータ11の駆動力に対して2個の出力を得、これら2個の出力をそれぞれ2個の現像器の2個の現像ローラに伝達させることもできる。
【0053】
また、例えば、図6に示す差動歯車機構14において、第3差動歯車17を省略するとともに第2出力歯車15cの回転を止めるロックを設けて、第1差動歯車15の第2出力歯車15cから直接出力を取り出すようにすることもできる。この場合には、2個の差動歯車αで、1個の現像器駆動モータ11の駆動力に対して3個の出力を得、これら3個の出力をそれぞれ3個の現像器の3個の現像ローラに伝達させることができる。
【0054】
また、図6に示す差動歯車機構14において、更にもう1個の差動歯車αを用い、第2および第3差動歯車17の第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cのうちの1つに、第1および第2中間動力伝達歯車16h,17hと同様の中間動力伝達歯車を介してこのもう1個の差動歯車αの入力軸を接続することもできる。この場合には、4個の差動歯車αで、1個の現像器駆動モータ11の駆動力に対して5個の出力を得、これら5個の出力をそれぞれ5個の現像器の5個の現像ローラに伝達させることができる。なお、このときには、第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cのうち、新たに追加した中間動力伝達歯車が噛合する出力歯車のロックは省略されることは言うまでもない。同様にして、更にもう1個の差動歯車αを用い、第2および第3差動歯車17の第3ないし第6出力歯車16b,16c,17b,17cのうちの更に他の1つに、同様にして中間動力伝達歯車を介してこの更にもう1個の差動歯車αの入力軸を接続することもできる。この場合には、5個の差動歯車αで、1個の現像器駆動モータ11の駆動力に対して6個の出力を得、これら6個の出力をそれぞれ6個の現像器の6個の現像ローラに伝達させることができる。
【0055】
このように、本発明では、n個の現像器のn個の現像ローラに対して、n−1個の差動歯車αで、1個の現像器駆動モータ11の駆動力に対してn個の出力を得、これらn個の出力をそれぞれn個の現像ローラに伝達させることが可能となる。
【0056】
更に、前述の例では、本発明を中間転写媒体を有するフルカラーの画像形成装置に適用して説明しているが、本発明は、2色以上の単色カラーの画像形成装置等の2個以上のn個の現像器が回転体に装着され、かつ現像ローラが感光体に当接する画像形成装置であればどのような画像形成装置にも適用できる。
【0057】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、感光体に当接しようとする現像ローラがこの感光体と当接する現像位置になる前に差動歯車機構の出力を選択的に取り出して、感光体と当接する現像位置になる前に、感光体に当接しようとする現像ローラに現像器駆動モータの駆動力を差動歯車機構を介して確実に伝達することで、この現像ローラを常に確実に回転した状態で感光体に対して接離するようにしているので、感光体に対する現像ローラの接離時には、現像ローラの表面にトナー層を形成することができる。これにより、感光体に対してトナー層を介して現像ローラを接離させることができ、トナーが潤滑剤として機能することで、感光体の損傷を効果的に防止できる。したがって、高画質の画像を形成できるとともに、画像形成装置の寿命を向上できる。
【0058】
特に、請求項3の発明によれば、現像ローラを常に所定回転数以上で回転した状態で感光体に当接させているので、現像ローラにトナーをより一層確実に供給することができ、現像ローラの当接時の感光体の損傷をより確実に防止できる。
更に、請求項4の発明によれば、現像ローラを常に確実に所定回転数以上で回転した状態でかつ所定時間が経過した後に感光体に当接させているので、トナーを現像ローラへ均一に分散させることができるとともに、現像ローラの回転変動を抑制できる。これにより、現像ローラにトナー層を均一に形成できるとともに、現像ローラの回転変動を少なくできるので、感光体の損傷をより一層確実に防止できる。したがって、より一層高画質の画像を形成することができるとともに、画像形成装置を更に高寿命にすることができる。
【0059】
更に、請求項5の発明によれば、現像ローラが常に所定回転数以上で回転した状態で感光体から離間させているので、現像ローラにトナーをより一層確実に供給させた状態で現像ローラを感光体から離間でき、現像ローラの離間時の感光体の損傷をより一層確実に防止できる。
【0060】
更に、請求項6の発明によれば、2個以上の現像ローラをいずれも感光体と当接させない状態で回転できるようにしているので、感光体に損傷を与えることなく、工場出荷後に画像形成装置の初期化を短時間で簡単に行うことができる。また、これにより、従来工場出荷時に行っていたダミーのトナーを各現像ローラの表面に塗布する必要がなくなるので、工場出荷におけるダミートナーの塗布作業を不要にでき、出荷時の作業を簡単にすることができる。
更に、ダミーのトナーが不要になることで、コストを低減できるとともに、画像形成のためのトナーのみを用いるようになるので、トナーリサイクルが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を模式的かつ部分的に示す図である。
【図2】 差動歯車機構およびロータリ部分の動力伝達機構を図1におけるII−II線に沿って示し、かつ、現像ローラ、供給ローラ、および差動歯車機構以外の動力伝達機構の部分を図1において左側方から見た状態で示す図である。
【図3】 ロータリおよびロータリ歯車と回転軸との連結方法の一例を示す、図2の一部に相当する部分断面図である。
【図4】 図3に示すIVーIV線に沿って断面をとりその一部を示す部分断面図である。
【図5】 図1に示す例の画像形成装置に用いられている差動歯車機構の基本構成である差動歯車の作動を説明し、(a)は2個の出力歯車からともに出力することを説明する図、(b)は2個の出力歯車のうち、一方の出力歯車から出力することを説明する図、(c)は2個の出力歯車のうち、他方の出力歯車から出力することを説明する図である。
【図6】 図5に示す差動歯車を3個用いて構成された、図1に示す例の画像形成装置の差動歯車機構の作動を説明する図である。
【符号の説明】
1…画像形成装置、2…現像装置、3…ロータリ、4…イエローの現像器、5…マゼンタの現像器、6…シアンの現像器、7…黒の現像器、4a,5a,6a,7a…現像ローラ、4b,5b,6b,7b…供給ローラ、8…感光体(OPC)、9…ステッピングモータ、10…ロータリ駆動力伝達手段、11…現像器駆動モータ、12Y,12M,12C,12K…現像器駆動力伝達手段、13…フレーム、14…中間転写媒体、15…第1差動歯車、15a…第1入力軸、15b…第1出力歯車、15b1…第1平歯車、15b2…第1かさ歯車、15c…第2出力歯車、15c1…第2平歯車、15c2…第2かさ歯車、15d…第1動力伝達軸、15e…第1中間かさ歯車、16…第2差動歯車、16a…第2入力軸、16b…第3出力歯車、16b1…第3平歯車、16b2…第3かさ歯車、16c…第4出力歯車、16c1…第4平歯車、16c2…第4かさ歯車、16d…第2動力伝達軸、16e…第2中間かさ歯車、16f…第1ロック、16g…第2ロック、16h…第1中間動力伝達歯車、17…第3差動歯車、17a…第3入力軸、17b…第5出力歯車、17b1…第5平歯車、17b2…第5かさ歯車、17c…第6出力歯車、17c1…第6平歯車、17c2…第5かさ歯車、17d…第3動力伝達軸、17e…第3中間かさ歯車、17f…第3ロック、17g…第4ロック、17h…第2中間動力伝達歯車、C…現像ローラのOPCへの当接位置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer having a developing device that performs multicolor development of two or more colors such as full color by a plurality of developing devices mounted on a rotating body. In particular, the present invention belongs to the technical field of an image forming apparatus of a contact development type in which development is performed in a state where the developing roller of the developing device is in contact with the photosensitive member.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer, there are various image forming apparatuses provided with a developing device that performs multicolor development of two or more colors such as full color by a plurality of developing devices mounted on a rotating body. Has been developed. In this image forming apparatus, a rotating body is rotated at the time of image formation, and the developing roller of each developing device is sequentially set to a developing position, and a latent image on the photosensitive body is sequentially developed for each color to form an image. Yes.
[0003]
In this type of conventional image forming apparatus, there is a contact developing type image forming apparatus in which development is performed by keeping the developing roller away from the photosensitive member during normal development and bringing the developing roller into contact with the photosensitive member during development. In this contact developing type image forming apparatus, since the developing roller comes in contact with and separates from the photosensitive member, there is a risk that the photosensitive member may be damaged by the contact and separation of the developing roller. It is suppressed when it is brought into contact with and separated from the photoconductor in the rotating state. Therefore, in order to prevent damage to the photoreceptor, it is necessary to bring the developing roller into contact with and away from the photoreceptor while the developer roller is always rotated.
[0004]
As described above, as a method of transmitting the driving force of the driving motor of the developing device to the developing roller in order to make the developing roller rotate when the developing roller contacts the photoconductor,
(a) a fixed driving gear to which a driving force of a driving motor is transmitted and a developing roller driving gear on the developing roller side, which is movably provided, is meshed during development;
(b) A drive gear that is provided so as to be able to swing and transmits a driving force of a drive motor and a developing roller drive gear on the developing roller side are engaged by swinging the drive gear that can swing during development. How to match,
(c) a method in which a driving gear to which a driving force of a driving motor is transmitted and a developing roller driving gear on the developing roller side are meshed by a rotating force of a rotary member such as a rotary during development;
Has been adopted.
[0005]
On the other hand, such an image forming apparatus needs to be initialized first after being shipped from the factory. In performing this initialization, since the developing roller is driven at a predetermined developing position, in the contact developing type image forming apparatus, as described above, in order to prevent damage to the photosensitive member, a dummy toner is previously set at the time of shipment from the factory. Is applied to the developing roller, and the photosensitive member is prevented from being damaged by the lubricating action of the dummy toner.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method (a) in which the driving force of the developing device driving motor is transmitted to the developing roller, the power can be transmitted only within the range of operation in which the gear and the gear are in contact with or away from each other, and therefore there is a nip. In some cases, the developing roller may come into contact with the photoreceptor before it rotates sufficiently. Also in the method (b), power can be transmitted only within the range of operation in which the gear and the gear are in contact with or separated from each other as in the method (a). There is a risk of contact with the body. Furthermore, in the method (c), when the rotation of the rotary and the rotation of the developing roller are switched, the rotation of the developing roller may stop or may not exceed a predetermined number of rotations.
[0007]
As described above, in any of the conventional methods (a) to (c) described above, there are cases where the developing roller does not rotate or does not sufficiently rotate when contacting or separating from the photoreceptor. It is difficult to sufficiently and reliably prevent damage to the photosensitive member when the developing roller is in contact with and separated from the photosensitive member.
[0008]
In addition, in the conventional image forming apparatus described above, in order to prevent damage to the photoreceptor during initialization, the dummy toner is applied to the developing roller in advance at the time of shipment from the factory. This requires not only complicated operations at the time of shipment, but also requires dummy toner in addition to developing toner, resulting in high costs.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to bring the developing roller into and out of contact with the photosensitive member in a state where the developing roller is reliably rotated, and to rotate the developing roller by a predetermined amount. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a developing roller can be brought into contact with and separated from a photosensitive member in a state where the number is set to several or more.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of simplifying the work for initialization.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the invention of claim 1 includes n developing devices each having a developing roller mounted on a rotating member and capable of contacting and separating from the photosensitive member. At the time of development, the driving force of the developing device driving motor is transmitted to the developing roller sequentially through the developing device driving force transmitting means provided for each developing device, and the rotation of the rotating member causes the rotation of the rotating member. In the image forming apparatus that performs multi-color development by moving the developing roller to a developing position that sequentially contacts the photosensitive member and setting the developing roller to the developing position by stopping the rotation of the rotating member, the developing device driving force transmitting unit includes: a differential gear mechanism comprising n-1 differential gears, wherein the differential gear is provided at least with an input shaft provided rotatably, and provided with only a relative rotation on the input shaft; Have Two output gears are provided so as to revolve around the input shaft by rotation of the input shaft and to rotate about an axis orthogonal to the input shaft, and each of the bevel gears of the two output gears Each of the two output gears includes a bevel gear other than the bevel gears of each of the two output gears, and the differential gear mechanism includes a first difference of one of the n-1 differential gears. The driving force of the developing device drive motor is transmitted to the input shaft of the dynamic gear, and the output of one of the first and second output gears that are the two output gears in the first differential gear is Of the n-1 differential gears, the third and fourth output gears are transmitted to the input shaft of the other second differential gear and are the two output gears in the second differential gear. Each output and first and Any one output of the other outputs of the second output gear is transmitted to the input shaft of the other third differential gear among the n-1 differential gears. The n−1 differential gears are connected to each other, and among the output gears of the n−1 differential gears, the output gears that do not transmit output to the input shafts of the other differential gears. It is configured to take out outputs, and n outputs are obtained by the n-1 differential gears with respect to the driving force of the developing device driving motor, and these n outputs are respectively supplied to the n developing rollers. And n is n ≧ 3, and the control for controlling the differential gear mechanism so as to selectively extract an arbitrary number of outputs among the n outputs. And the control means contacts the photoconductor by rotation of the rotating body. The differential gear mechanism is controlled so that the output is taken out before the developing roller to be brought into contact with the photosensitive member reaches the developing position, and the developing roller moves from the developing position to move the photosensitive member. The differential gear mechanism is controlled so as to stop taking out the output after being separated from the position.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there are provided two developing devices each having a developing roller mounted on a rotating member and capable of coming into contact with and separating from the photosensitive member, and separating the developing roller from the photosensitive member when not developing. In developing, the driving force of the developing device driving motor is sequentially transmitted to the developing roller via the developing device driving force transmitting means provided for each developing device, and the developing roller is sequentially rotated by the rotation of the rotating body. In an image forming apparatus that performs multi-color development by moving to a developing position that contacts the body and setting the developing position by stopping the rotation of the rotating body, the developing device driving force transmitting means includes one differential gear. A differential gear mechanism comprising: at least an input shaft rotatably provided; and two output gears each provided with a bevel gear provided only relative to the input shaft; Said The rotation of the force shaft is provided so that it can revolve around the input shaft and can rotate about an axis orthogonal to the input shaft, and is always meshed with each of the bevel gears of the two output gears. The two output gears are bevel gears other than the bevel gears, and the differential gear mechanism transmits the driving force of the developing device drive motor to the input shaft of the differential gear. Each of the two output gears in the dynamic gear is configured to take out an output, and two outputs are obtained by the one differential gear with respect to the driving force of the developing device drive motor. Are respectively transmitted to the two developing rollers, and a control means for controlling the differential gear mechanism so as to selectively extract at least one of the two outputs. The differential gear mechanism so that the control means takes out the output before the developing roller that is in contact with the photosensitive member by rotation of the rotating member is in the developing position in contact with the photosensitive member. And the differential gear mechanism is controlled to stop taking out the output after the developing roller is moved from the developing position and separated from the photosensitive member.
[0012]
Further, the invention according to claim 3 is that when the developing roller rotated by the output of the differential gear mechanism selectively taken out by the control means reaches or exceeds a predetermined number of rotations, The developing roller is set at the developing position and is brought into contact with the photosensitive member.
Furthermore, the invention according to claim 4 is that the developing roller rotated by the output of the differential gear mechanism selectively taken out by the control means exceeds a predetermined rotational speed and a predetermined time has elapsed. Thereafter, the developing roller is set at the developing position and is brought into contact with the photosensitive member.
Further, the invention according to claim 5 is that when the developing roller rotated by the output of the differential gear mechanism selectively taken out by the control means has a predetermined number of rotations or more, the development is performed. A roller is moved from the developing position to be separated from the photoconductor.
Further, the invention according to claim 6 is directed to the differential gear mechanism selectively taken out by the control means in a state where the rotating body is set at a position where none of the developing rollers is in contact with the photoconductor. Initialization is performed by rotating each developing roller with an output.
[0013]
[Action]
In the image forming apparatus according to the first and second aspects of the present invention configured as described above, the control unit causes the differential gear before the developing roller to contact the photosensitive member reaches the developing position that contacts the photosensitive member. Since the output of the mechanism is selectively taken out, the driving force of the developing device driving motor is reliably transmitted to the developing roller that is to contact the photosensitive member via the differential gear mechanism before the developing position that contacts the photosensitive member is reached. Will be transmitted to. As a result, the developing roller always abuts on the photoconductor in a surely rotated state. Therefore, when contacting the photoconductor, a toner layer is formed on the developing roller, and the developing roller contacts the photoconductor through the toner layer. Come into contact. Further, after the developing roller in contact with the photosensitive member moves from the developing position and is separated from the photosensitive member, the output of the differential gear mechanism is stopped. As a result, the developing roller is always separated from the photoconductor while being reliably rotated, so that the developing roller is separated from the photoconductor through the toner layer. Therefore, the developing roller always rotates reliably and comes into contact with and separates from the photoreceptor in a state where the toner layer is formed. However, since the toner in the toner layer functions as a lubricant at that time, the photoreceptor is damaged. Is prevented.
[0014]
In the invention of claim 3, the developing roller always comes into contact with the photosensitive member in a state of rotating at a predetermined rotational speed or more. As a result, the developing roller comes into contact with the photoconductor in a state where the toner is more reliably supplied, and thus the photoconductor is more reliably prevented from being damaged when the developing roller comes into contact.
Further, in the fourth aspect of the invention, the developing roller comes into contact with the photosensitive member after a predetermined time elapses while the developing roller is reliably rotated at a predetermined rotational speed or more. As a result, the toner is uniformly dispersed on the developing roller, the toner layer is uniformly formed on the developing roller, and the rotation fluctuation of the developing roller is reduced, so that the photoreceptor is more reliably prevented from being damaged.
[0015]
Further, in the invention of claim 5, the developing roller is always separated from the photoconductor while being rotated at a predetermined rotational speed or more. As a result, the developing roller is separated from the photoconductor in a state where the toner is more reliably supplied, so that the photoconductor is more reliably prevented from being damaged when the developing roller is separated.
Furthermore, in the invention of claim 6, the driving force of the developing device driving motor is reliably transmitted to each developing roller in a state where none of the n developing rollers are in contact with the photoreceptor, so that the developing roller rotates. become. Therefore, the image forming apparatus can be easily initialized after shipment from the factory without damaging the photoreceptor.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically and partially showing an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 2 is a diagram showing a portion of the power transmission mechanism other than the developing roller, the supply roller, and the differential gear mechanism as viewed from the left side in FIG. 1. In FIG. 1, some of the components shown in FIG. 2 are omitted, and in FIG. 2, some of the components shown in FIG. 1 are omitted.
[0017]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 of this example includes a rotary developing device 2, and the rotary developing device 2 is rotatably supported by a rotary 3 and supported by the rotary 3. , Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developing devices 4, 5, 6, and 7. Each of these developing devices 4, 5, 6, and 7 is disposed in the circumferential direction of the rotary 3 in this order in the clockwise direction and at equal intervals. The developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a and the supply roller 4b are respectively provided. , 5b, 6b, 7b. As the rotary 3 rotates, each of the developing units 4, 5, 6, and 7 has their developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a sequentially contacted with the photosensitive member (hereinafter also referred to as OPC) 8. It has come to be. The arrangement order of the developing devices 4, 5, 6, and 7 for each color is arbitrarily set without being limited to the above-described order. However, in the following description, for convenience of explanation, it is assumed that the developing devices 4, 5, 6, and 7 are arranged in the order of the above-described colors, that is, yellow, magenta, cyan, and black.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the image forming apparatus 1 further transmits a stepping motor 9 that is a rotary drive motor for rotationally driving the rotary 3 and the driving force of the stepping motor 9 to the rotary 3. A rotary driving force transmission means 10 for developing, a developing device driving motor 11 for rotationally driving the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a of the developing devices 4, 5, 6, 7 and the developing devices 4, 5, Each developing device driving force transmitting means 12Y is provided for every 6 and 7, and transmits the driving force of the developing device driving motor 11 to the developing rollers 4a, 5a, 6a and 7a and the supply rollers 4b, 5b, 6b and 7b. , 12M, 12C, 12K.
The stepping motor 9 can be stopped while the supply current to the motor is supplied by setting the hold current by the current control, so that the position can be easily set.
[0019]
The rotary drive force transmission means 10 is concentric with the rotary drive gear 10a, which is attached to the rotary shaft of the stepping motor 9 so as to be integrally rotatable, a rotary drive intermediate gear 10b that is always meshed with the rotary drive gear 10a, and the rotary 3. The rotary gear 10c is provided integrally with the rotary 3 and always meshes with the rotary drive intermediate gear 10b. The drive force of the stepping motor 9 is reduced and transmitted to the rotary 3. The rotary shaft 3a of the rotary 3 and the rotary gear 10c is rotatably supported by the frame 13 of the image forming apparatus 1.
In this case, since the first differential gear 15 of the differential gear mechanism 14 is concentrically interposed between the rotary shaft 3a and the rotary 3 and the rotary gear 10c as will be described later, the rotary shaft 3a is not connected to the rotary shaft 3a. 3 and the rotary gear 10c are spaced apart from each other in the axial direction of the central axis. The rotary shaft 3a is connected to the rotary 3 and the rotary gear 10c by an appropriate method. As an example of this connection method, as shown in FIG. 3, the disk-shaped radial connecting portion 3b whose center is fixed to the rotating shaft 3a and the end portion extending in the axial direction from the outer peripheral edge of the radial connecting portion 3b. A connecting method using a cup-shaped connecting member 3d having a U-shaped cross section composed of a cylindrical axial connecting portion 3c fixed to the rotary gear 10c is conceivable. As shown in FIGS. 3 and 4, the axial connecting portion 3c is cut away at the portion where the second and third differential gears 16 and 17 of the differential gear mechanism 14 interfere to form the differential gear relief portions 3e and 3f. Is provided. The connecting member 3d may be formed in a cup shape with a U-shaped cross section, or a predetermined number of linear members having a U-shaped cross section, an L-shaped cross section, or a J-shaped cross section may be used instead of the cup shape. In addition, any connecting member 3d may be used as long as it can connect the rotary shaft 3a to the rotary 3 and the rotary gear 10c while avoiding interference with the differential gear.
[0020]
Further, the developing device driving force transmission means 12Y, 12M, 12C, and 12K use the differential gear mechanism 14 to transfer the driving force of the developing device drive motor 11 to the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a and the supply rollers 4b, 5b, 6b and 7b are transmitted selectively or simultaneously. In describing these developing device driving force transmission means 12Y, 12M, 12C, and 12K, first, the principle of operation of the differential gear of the differential gear mechanism 14 employed therein will be described.
[0021]
As shown in FIGS. 5A to 5C, the differential gear α includes an input shaft β to which an input is applied, and a first and a second shaft that are supported by the input shaft β so as to be rotatable and non-movable in the axial direction. A second output gear γ, δ, a power transmission shaft ε fixed so as to be orthogonal to the input shaft β, and an intermediate bulkhead supported by the power transmission shaft ε so as to be rotatable and immovable in the axial direction of the shaft ε. It comprises a gear ζ and first and second locks η, θ that lock the first and second output gears γ, δ and stop their rotation, respectively. The first and second output gears γ and δ are spur gears γ, respectively. 1 , δ 1 And these spur gears γ 1 , δ 1 Bevel gear γ fixed to be integrally rotatable 2 , δ 2 It is made up of. And these bevel gears γ 2 , δ 2 The intermediate bevel gear ζ is always meshed with each other.
[0022]
In the differential gear α thus configured, first, as shown in FIG. 5A, when both the first and second output gears γ and δ are not locked and can be freely rotated, the input shaft β When the input is applied to the input shaft β and the input shaft β rotates, the power transmission shaft ε rotates about the input shaft β. Then, the intermediate bevel gear ζ rotates (revolves) around the input shaft β, and the first and second output gears γ and δ simultaneously rotate around the input shaft β and output by the driving force of the revolution. Become. Therefore, in this case, as shown by the arrow, in the differential gear α, the input is transmitted via the input shaft β, the power transmission shaft ε, and the intermediate bevel gear ζ, and both the first and second output gears γ and δ are transmitted. It comes to output.
[0023]
Next, as shown in FIG. 5B, when the rotation of the second output gear δ is locked by the second lock θ, when the input shaft β rotates, the driving force for the revolution of the intermediate bevel gear ζ is the same as described above. Thus, both the first and second output gears γ and δ are to be rotated. However, at this time, the intermediate bevel gear ζ is changed to the double bevel gear γ. 2 , δ 2 And the rotation of the second output gear δ is locked, so that the intermediate bevel gear ζ is the bevel gear δ of the second output gear δ. 2 , While rotating (rotating) about the power transmission shaft ε. That is, the intermediate bevel gear ζ rotates around the power transmission shaft ε while revolving around the input shaft β. By the combined rotation of the revolution and rotation of the intermediate bevel gear ζ, only the first output gear γ rotates around the input shaft β and outputs. Therefore, in this case, as shown by the arrow, in the differential gear α, the input is transmitted via the input shaft β, the power transmission shaft ε, and the intermediate bevel gear ζ, and is output from the first output gear γ.
[0024]
Further, when the rotation of the first output gear γ is locked by the first lock η as shown in FIG. 5C, when the input shaft β rotates, the same as the locked state of the rotation of the second output gear δ described above. Thus, only the second output gear δ rotates around the input shaft β and outputs by the combined rotation of the revolution and rotation of the intermediate bevel gear ζ. Therefore, in this case, as shown by the arrow, in the differential gear α, the input is transmitted via the input shaft β, the power transmission shaft ε, and the intermediate bevel gear ζ and output from the second output gear δ.
Further, although not shown, when the rotations of the first and second output gears γ and δ are both locked by the first and second locks η and θ, the revolution of the intermediate bevel gear ζ is impossible, so the input shaft β is also It becomes impossible to rotate.
[0025]
In this way, the differential gear α is output from an output gear that is not locked, and by controlling the number of output gears to be locked, one output or two outputs are selectively generated for one input. It is supposed to be. In addition, when the first and second output gears γ and δ are both locked by the first and second locks η and θ, the differential gear α becomes non-rotatable when the input shaft β is non-rotatable. When at least one of the second output gears γ, δ is rotatable without being locked, the input shaft β is rotatable.
[0026]
In the differential gear mechanism 14 of the image forming apparatus 1 of this example, by combining three differential gears α, four outputs are selectively generated in an arbitrary number of 1 to 4 with respect to one input. Has been. That is, the four developing devices 4, 5, 6, and 7 are selectively driven by an arbitrary number of 1 to 4 by the driving force of one developing device driving motor 11.
[0027]
The differential gear mechanism 14 will be specifically described. As shown in FIG. 6, the differential gear mechanism 14 applies driving force to the first differential gear 15 to which the driving force of the developing device driving motor 11 is input, and to the yellow developing device 4 and the magenta developing device 5, respectively. It consists of a second differential gear 16 for transmitting and a third differential gear 17 for transmitting driving force to the cyan developing device 6 and the black developing device 7 respectively.
[0028]
The first differential gear 15 receives a driving force of the developing device drive motor 11, and penetrates the rotary shaft 3a of the rotary 3 so as to be relatively rotatable, and is supported by the rotary shaft 3a. The first and second output gears 15b and 15c are supported on the first input shaft 15a so as to be rotatable and immovable in the axial direction, respectively, and a first power transmission shaft fixed so as to be orthogonal to the first input shaft 15a. 15d and a first intermediate bevel gear 15e supported by the first power transmission shaft 15d so as to be rotatable and immovable in the axial direction of the first power transmission shaft 15d. The first and second output gears 15b and 15c are respectively the first and second spur gears 15b. 1 , 15c 1 And these first and second spur gears 15b. 1 , 15c 1 The first and second bevel gears 15b fixed to be integrally rotatable with each other 2 , 15c 2 It is made up of. These first and second bevel gears 15b 2 , 15c 2 The first intermediate bevel gear 15e is always meshed. The first differential gear 15 is not provided with a lock.
[0029]
The second differential gear 16 is rotatable to the second input shaft 16a to which the driving force of the developing device drive motor 11 is input as an output of the first differential gear 15, and to the second input shaft 16a. Third and fourth output gears 16b and 16c supported so as not to move in the axial direction, a second power transmission shaft 16d fixed so as to be orthogonal to the second input shaft 16a, and rotated to the second power transmission shaft 16d First and second intermediate bevel gears 16e supported so as to be immovable in the axial direction of the second power transmission shaft 16d and the third and fourth output gears 16b and 16c are respectively locked to stop their rotation. The second locks 16f and 16g, and a first intermediate power transmission gear 16h that is fixed to the second input shaft 16a so as to be integrally rotatable and to which the output of the first output gear 15b of the first differential gear 15 is input. ing. The third and fourth output gears 16b and 16c are respectively the third and fourth spur gears 16b. 1 , 16c 1 And these third and fourth spur gears 16b 1 , 16c 1 The third and fourth bevel gears 16b are fixed to be integrally rotatable. 2 , 16c 2 It consists of. The first intermediate power transmission gear 16h is a first spur gear 15b of the first output gear 15b. 1 And the second intermediate bevel gear 16e is connected to the third and fourth bevel gears 16b. 2 , 16c 2 Always meshed.
[0030]
Further, the third differential gear 17 is rotatable to the third input shaft 17a to which the driving force of the developing device drive motor 11 is input as an output of the first differential gear 15, and to the third input shaft 17a. The fifth and sixth output gears 17b and 17c supported so as not to move in the axial direction, the third power transmission shaft 17d fixed so as to be orthogonal to the third input shaft 17a, and the third power transmission shaft 17d are rotated. The third intermediate bevel gear 17e supported so as to be immovable in the axial direction of the third power transmission shaft 17d, and the fifth and sixth output gears 17b and 17c are respectively locked to stop their rotation. The fourth locks 17f and 17g, and a second intermediate power transmission gear 17h that is fixed to the third input shaft 17a so as to be integrally rotatable and to which the output of the second output gear 15c of the first differential gear 15 is input. ing. The fifth and sixth output gears 17b and 17c are respectively the fifth and sixth spur gears 17b. 1 17c 1 And these fifth and sixth spur gears 17b. 1 17c 1 Fifth and sixth bevel gears 17b fixed to be integrally rotatable with each other 2 17c 2 It consists of. The second intermediate power transmission gear 17h is a second spur gear 15c of the first output gear 15c. 1 And the third intermediate bevel gear 17e is connected to the fifth and sixth bevel gears 17b. 2 17c 2 Always meshed.
[0031]
Any one of the first to fourth locks 16f, 16g, 17f, and 17g is selectively controlled by a central processing unit (CPU) (not shown) of the image forming apparatus 1. . These first to fourth locks 16f, 16g, 17f, and 17g can be a known brake device as long as they can stop the rotation of the third to sixth output gears 16b, 16c, 17b, and 17c, respectively. Any type of lock can be used, but the structure of the lock itself is not particularly characterized in the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.
[0032]
Next, the operation of the differential gear mechanism 14 thus configured will be described.
First, since the operation of the second and third differential gears 16 and 17 having a lock is the same as that of the differential gear α shown in FIG. 5 described above, the first differential gear 15 not having a lock is operated. The operation will be described. As is apparent from the above description of the operation of the differential gear α, both the first and second locks 16f and 16g of the second differential gear 16 are operated and both the third and fourth output gears 16b and 16c are not rotatable. The second input shaft 16a is not rotatable, and when at least one of the other third and fourth output gears 16b, 16c is rotatable, the second input shaft 16a is not rotated. Is possible. Therefore, when both the third and fourth output gears 16b and 16c are not rotatable, the first output gear 15b that is always meshed with the first intermediate power transmission gear 16h fixed to the second input shaft 16a is not rotatable. When at least one of the other third and fourth output gears 16b, 16c is rotatable, the first output gear 15b is rotatable. Similarly, when both the fifth and sixth output gears 17b and 17c of the third differential gear 17 are not rotatable, the second intermediate power transmission gear 17h fixed to the third input shaft 17a is connected to the second intermediate power transmission gear 17h. The second output gear 15c that is always meshed is not rotatable, and when at least one of the other fifth and sixth output gears 17b, 17c is rotatable, the second output gear 15c is rotatable. is there.
[0033]
That is, the first output gear 15b of the first differential gear 15 is locked when both the first and second locks 16f and 16g are operated, and when at least one of the first and second locks 16f and 16g is not operated. Not locked. Similarly, the second output gear 15c of the first differential gear 15 is locked when both the third and fourth locks 17f and 17g are operated, and at least one of the third and fourth locks 17f and 17g is operated. It is not locked when not done.
[0034]
As is clear from this, the differential gear mechanism 14 is output from the output gears that are not locked among the third to sixth output gears 16b, 16c, 17b, and 17c, similarly to the differential gear α described above. become. Therefore, the differential gear mechanism 14 selectively generates one to four outputs for one input by controlling the number of output gears to be locked.
[0035]
As shown in FIGS. 1 and 2, each developing device driving force transmitting means 12Y, 12M, 12C, 12K has a first input shaft 15a rotatably supported on the frame 13 concentrically with the rotary 3, and second and A differential gear mechanism 14 disposed so that the third input shafts 16a and 17a are both rotatably supported by the rotary 3, and a developing device attached to the rotating shaft of the developing device drive motor 11 so as to be integrally rotatable. A motor drive gear 19, a drive gear 20 fixed to the first input shaft 15a so as to be integrally rotatable, and developing rollers attached to the respective rotation shafts of the developing rollers 4a, 5a, 6a and 7a so as to be integrally rotatable. A driving gear 21 (developing roller driving gears of the developing rollers 5a, 6a, and 7a are not shown) and first developing device driving intermediate gears 22 (which are always meshed with the developing roller driving gears 21). The first developing device driving intermediate gears meshed with the developing roller driving gears of the image rollers 5a, 6a, and 7a can be integrally rotated with the rotation shafts of the supply rollers 4b, 5b, 6b, and 7b, respectively. The supply roller drive gears 23 (the supply roller drive gears of the supply rollers 5b, 6b, and 7b are not shown) that are attached to the first developing device and always mesh with the first developing device drive intermediate gears 22, and the supply rollers Second developer drive intermediate gears 24 that are always meshed with the drive gear 23 (the second developer drive intermediate gears meshed with the supply roller drive gears of the supply rollers 5b, 6b, and 7b are not shown), and these The third developing device driving intermediate gears 25 that are concentrically and integrally rotatable with the second developing device driving intermediate gears 24 (the second developing devices on the supplying roller driving gears of the supplying rollers 5b, 6b, and 7b). vessel The third developing device driving intermediate gears that are gear-coupled via the driving intermediate gears are not shown), and the fourth developing device driving intermediate gears 26 that are always meshed with the third developing device driving intermediate gears 25, respectively. (The fourth developer drive intermediate gears connected to the supply roller drive gears of the supply rollers 5b, 6b, and 7b via the second and third developer drive intermediate gears are not shown), and Third to sixth outputs of the fifth developer driving intermediate gears 27 provided concentrically with the fourth developing device driving intermediate gears 26 so as to be integrally rotatable, and the second and third differential gears 16 and 17. Sixth developer drive intermediate gears 28 that are always meshed with one of the gears 16b, 16c, 17b, 17c and always meshed with the fifth developer drive intermediate gear 27 are provided.
[0036]
Among the sixth developing device driving intermediate gears 28, the sixth developing device driving intermediate gear 28 corresponding to the yellow developing device 4 is a plane of the third output gear 16b of the second differential gear 16 as shown in FIG. Gear 16b 1 The sixth developing device driving intermediate gear 28 corresponding to the magenta developing device 5 is not shown, but the spur gear 16c of the fourth output gear 16c of the second differential gear 16 is not shown. 1 Further, the sixth developing device driving intermediate gear 28 corresponding to the cyan developing device 6 is also not shown in the figure, but the spur gear 17b of the fifth output gear 17b of the third differential gear 17 is not shown. 1 The sixth developing device driving intermediate gear 28 corresponding to the black developing device 7 is also not shown in the figure, but the spur gear 17c of the sixth output gear 17c of the third differential gear 17 is also shown. 1 Always meshed. In FIGS. 1 and 2, the first to fourth locks 16f, 16g, 17f, and 17g of the differential gear mechanism 14 are not shown.
[0037]
Next, rotation control of the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a and the supply rollers 4b, 5b, 6b, 7b by the driving force of the developing device driving motor 11 by the differential gear mechanism 14 will be described. In this description, for the sake of convenience, it is assumed that the developing roller that is to contact the OPC 8 this time is the developing roller 4 a of the yellow developing device 4. In the state shown in FIG. 1, the yellow developing roller 4a is already in contact with the OPC 8 and is in the developing position, that is, the rotational position C of the rotary 3 (hereinafter simply referred to as the position C, and the other rotational positions are the same). The description of the control by the differential gear mechanism 14 starts from a state in which the developing roller 7a of the black developing device 7 is in a position C where the developing roller 7a contacts the OPC 8, and the yellow developing roller 4a is not in this position C. When the developing roller 7a of the black developing device 7 is in the position C, the developing roller 4a of the yellow developing device 4 is in the position A where it does not contact the OPC 8. Further, only the fourth lock 17g is not operated, and only the developing roller 7a is rotated by the driving force of the developing device driving motor 11.
[0038]
In this state, the rotary 3 rotates in the clockwise direction indicated by the arrow, the developing roller 7a of the black developing device 7 that has been in contact with the OPC 8 so far is separated from the OPC 8, and the developing roller 4a rotates and moves toward the position C. To do. As will be described in detail later, the developing device drive motor 11 is stopped thereafter, and the rotation of the developing roller 7a is stopped.
[0039]
When the developing roller 4a is rotationally moved to the position B where it does not come into contact with the OPC 8, the CPU drives the developing device motor 11 and operates the second to fourth locks 16g, 17f, and 17g to cause the fourth to sixth output gears 16c. , 17b, 17c are locked. Then, the driving force of the developing device drive motor 11 is input to the first input shaft 15a of the first differential gear 15, but only the third output gear 16b is not locked, so only the third output gear 16b rotates. To do. The rotation of the third output gear 16b is transmitted to the yellow developing roller 4a and the supply roller 4b via the yellow developing device driving force transmitting means 12Y, and both rollers 4a and 4b start to rotate.
[0040]
When the rotary 3 further rotates in the same direction and the developing roller 4a rotates and moves to the developing position of the position C where it abuts on the OPC 8, the CPU stops the stepping motor 9 for driving the rotary, and the rotation of the rotary 3 stops. At this time, the developing roller 4a continues to rotate at a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed.
As described above, the developing roller 4a starts rotating before the OPC 8 comes into contact, and is brought into contact with the OPC 8 while being rotated at a predetermined rotational speed or more to be set at the developing position.
[0041]
Next, when the yellow development is completed, the stepping motor 9 is driven again to rotate the rotary 3 in the same direction again, and the developing roller 4a is separated from the OPC 8 while rotating at a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed. When the developing roller 4a rotates and moves to the position D, the CPU stops driving the developing device drive motor 1, and the second to fourth locks 16g, 17f, 17g are deactivated, and the fourth to sixth output gears 16c, 17b and 17c are free to rotate again.
The rotation control of the developing rollers 5a, 6a, 7a and the supply rollers 5b, 6b, 7b by the driving force of the developing device driving motor 11 in the magenta developing device 5, the cyan developing device 6 and the black developing device 7 is also performed. The first to fourth locks 16f, 16g, 17f, and 17g are appropriately selected and operated by the CPU in this order, and the operation is performed in the same manner as in the case of the yellow developing device 4.
[0042]
Next, the operation at the time of image formation of the image forming apparatus 1 of this example configured as described above will be described.
In FIG. 1, the developing roller 4a of the yellow developing device 4 is shown in contact with the OPC 8, but the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a of the developing devices 4, 5, 6, and 7 are not in contact with each other. During development, both are held at positions separated from the OPC 8. That is, when the image forming apparatus 1 is not in operation, the rotary 3 is stopped and held while the yellow developing device 4a is located between the position A and the position B, and the first to fourth locks 16f, 16g, 17f, and 17g are all inactive.
[0043]
When the operation of the image forming apparatus 1 is started for image formation, the CPU of the image forming apparatus 1 drives the stepping motor 9 to rotate the rotary 3 clockwise, and the yellow developing roller 4a is at the position B. Move to rotate. When the developing roller 4a reaches the position B, the developing device drive motor 11 is driven as described above, and the second to fourth locks 16g, 17f, and 17g are operated, and the fourth to sixth output gears 16c, Both 17b and 17c are locked, and only the third output gear 16b rotates. As a result, both the developing roller 4a and the supply roller 4b of the yellow developing device 4 rotate.
[0044]
When the rotary roller 3 further rotates in the same direction and the developing roller 4a reaches a position C where the developing roller 4a contacts the OPC 8 which is the developing position after a predetermined time has elapsed, the rotation of the rotary roller 3 stops. Since a predetermined time elapses from when the developing roller 4a starts to rotate to the developing position and there is a margin for the rotation rise time of the developing roller 4a, when the developing roller 4a reaches the developing position, the developing roller 4a is predetermined. Rotating above the number of rotations. Therefore, the toner is uniformly dispersed on the developing roller 4a, and a toner layer having a predetermined thickness is securely formed on the surface of the developing roller 4a. When the developing roller 4a contacts the OPC 8, damage to the OPC 8 is prevented. Is done. As a result, the developing roller 4a conveys a predetermined amount of toner toward the OPC 8, and the latent image on the OPC 8 is developed in yellow. The developed yellow image on the OPC 8 is intermediately transferred to the intermediate transfer medium 29.
When the yellow developing roller 4a is at position C, the developing roller 4a of the next magenta developing device 5 is at position A as shown in FIG.
[0045]
When the yellow development is completed, the rotary 3 rotates again in the same direction, and the developing roller 4a moves away from the OPC 8 while rotating at a predetermined rotational speed or more. When the developing roller 4a reaches the position D, the driving of the developing device drive motor 11 stops, the rotation of the developing roller 4a and the supply roller 4b stops, and the second to fourth locks 16c, 17f, 17g are all. The fourth to sixth output gears 16c, 17b, and 17c are free to rotate.
[0046]
When the developing roller 5a of the magenta developing device 5 reaches the position B by the further rotation of the rotary 3, the developing device drive motor 11 is driven in the same manner as in the case of the yellow developing device 4, and the first, The third and fourth locks 16f, 17f and 17g are actuated, and the third, fifth and sixth output gears 16b, 17b and 17c are all locked. As a result, the developing roller 5a rotates. Thereafter, the developing operation by the magenta developing device 5 is performed in the same manner as the developing operation by the yellow developing device 4, whereby the magenta development is performed on the latent image on the OPC, and the development on the OPC is performed. The magenta image thus obtained is intermediately transferred to the intermediate transfer medium 29.
[0047]
Subsequently, in the same manner as yellow development by the yellow developing device 4, cyan development by the cyan developing device 6 and black development by the black developing device 7 are sequentially performed by not operating the corresponding locks. Each developed image is intermediately transferred to the intermediate transfer medium 29. The four-color images intermediately transferred to the intermediate transfer medium 29 are color-matched, transferred to transfer paper by a transfer device (not shown), and fixed by a fixing device, thereby forming a full-color image.
[0048]
Incidentally, it is necessary to initialize the image forming apparatus 1 before the user uses the image forming apparatus 1 shipped from the factory. When the image forming apparatus 1 is initialized, a predetermined amount of toner must be supplied to the developing roller to form a toner layer on the surface of the developing roller in order to prevent OPC damage due to contact with the developing roller. Don't be. Accordingly, the image forming apparatus 1 of this example further includes the developing rollers 4a, 5a, 4a, 4a, 5a, 6a, 7a in a state where the rotary 3 is stopped at a position where none of the four developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a contacts the OPC 8. A predetermined amount of toner is supplied to each developing roller 4a, 5a, 6a, 7a by rotating both 6a, 7a.
That is, as shown in FIG. 1, each of the four developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a is in an arbitrary position where the OPC 8 does not come into contact with the initialization position E. Y , E M , E C , E K Is set.
[0049]
In initializing the image forming apparatus 1 shipped from the factory, first, the stepping motor 9 is driven to rotate the rotary 3, and the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a are respectively initialized to the initialization position E. Y , E M , E C , E K At this time, the driving of the stepping motor 9 is stopped by the CPU, and the rotation of the rotary 3 is stopped. Next, when the developing device drive motor 11 is driven by the CPU and the first input shaft 15a of the first differential gear 15 is rotated, the first to fourth locks 16f, 16g, 17f, 17g are inoperative and the third Since the sixth output gears 16b, 16c, 17b, and 17c are freely rotatable, the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a and the supply rollers 4b, 5b, 6b, and 7b are rotated together, and the developing rollers are rotated. The toner is supplied to 4a, 5a, 6a, and 7a, and a toner layer having a predetermined thickness is formed on the surfaces thereof. Thereby, the image forming apparatus 1 is initialized in a short time without damaging the OPC 8.
[0050]
As described above, according to the image forming apparatus 1 of this example, when the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a are brought into contact with the OPC 8, respectively, the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a are always rotated. In this case, the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a can always be brought into contact with the OPC 8 while being rotated at a predetermined rotational speed or more. Further, when the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a are separated from the OPC 8, respectively, the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a can be separated from the OPC 8 in a state in which they are always rotated. In this case, the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a can be separated from the OPC 8 while being rotated at a predetermined rotational speed or more. As a result, the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a and the supply rollers 4c, 5c, 6c, 7c are rotated when the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a are brought into contact with and separated from the OPC 8, so that the developing rollers 4a, 5a , 6a, 7a can form a toner layer having a predetermined thickness. Accordingly, the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a can be brought into contact with and separated from the OPC 8 through the toner layer, and the toner functions as a lubricant, so that damage to the OPC 8 can be effectively prevented.
[0051]
Further, the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a and the supply rollers 4c, 5c, 6c, and 7c are rotationally driven only in a predetermined area including the developing position, and the rotation is stopped in other areas. Toner scattering can be suppressed.
Furthermore, according to the image forming apparatus 1 of this example, in the initialization after shipment from the factory, the four developing rollers 4a are located at positions where none of the developing rollers 4a, 5a, 6a, 7a is in contact with the OPC 8. , 5a, 6a, 7a can be driven to reliably form a toner layer on the surface of each developing roller 4a, 5a, 6a, 7a, so that the OPC 8 can be initialized in a short time without damaging it. It can be performed. This eliminates the need to apply dummy toner to the surfaces of the developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a, which has been conventionally performed at the time of factory shipment. Will be easier.
Furthermore, since no dummy toner is required, the cost can be reduced and only the toner for image formation is used, so that the toner can be recycled.
[0052]
In the above-described example, three differential gears α are used to obtain four outputs with respect to the driving force of one developing device driving motor 11, and these four outputs are respectively provided to four developing devices. Although transmitted to the four developing rollers 4a, 5a, 6a, and 7a of 4, 5, 6, and 7, the present invention is not limited to this.
That is, for example, as in the case of the differential gear α shown in FIG. 5, two outputs are obtained with respect to the driving force of one developing device driving motor 11 by one differential gear α. Each output can be transmitted to two developing rollers of two developing units.
[0053]
For example, in the differential gear mechanism 14 shown in FIG. 6, the third differential gear 17 is omitted, and a lock for stopping the rotation of the second output gear 15 c is provided, so that the second output gear of the first differential gear 15 is provided. It is also possible to take out the output directly from 15c. In this case, three outputs are obtained with respect to the driving force of one developing device driving motor 11 by two differential gears α, and these three outputs are respectively supplied to three developing devices. To the developing roller.
[0054]
Further, in the differential gear mechanism 14 shown in FIG. 6, another differential gear α is used, and the third to sixth output gears 16b, 16c, 17b, 17c of the second and third differential gears 17 are used. The input shaft of the other differential gear α can be connected to one of them via an intermediate power transmission gear similar to the first and second intermediate power transmission gears 16h, 17h. In this case, five outputs are obtained with respect to the driving force of one developing device driving motor 11 by four differential gears α, and these five outputs are respectively supplied to five developing devices. To the developing roller. At this time, it goes without saying that the lock of the output gear meshed with the newly added intermediate power transmission gear among the third to sixth output gears 16b, 16c, 17b, 17c is omitted. Similarly, another one of the differential gears α is used, and another one of the third to sixth output gears 16b, 16c, 17b, 17c of the second and third differential gears 17 is used. Similarly, the input shaft of this further differential gear α can be connected via an intermediate power transmission gear. In this case, six outputs are obtained with respect to the driving force of one developing device driving motor 11 by five differential gears α, and these six outputs are respectively supplied to six developing devices. To the developing roller.
[0055]
As described above, in the present invention, n differential gears α are used for n developing rollers of n developing devices, and n developing rollers are driven by one developing device driving motor 11. The n outputs can be transmitted to the n developing rollers.
[0056]
Furthermore, in the above-described example, the present invention is described by applying to a full-color image forming apparatus having an intermediate transfer medium. However, the present invention is not limited to two or more single-color image forming apparatuses or the like. The image forming apparatus can be applied to any image forming apparatus in which n developing devices are mounted on the rotating body and the developing roller is in contact with the photosensitive member.
[0057]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the image forming apparatus of the present invention, the output of the differential gear mechanism is selected before the developing roller that is in contact with the photosensitive member reaches the developing position in contact with the photosensitive member. The developer driving motor driving force is reliably transmitted via a differential gear mechanism to a developing roller that is about to come into contact with the photosensitive member before the developing position is brought into contact with the photosensitive member. Since the developing roller is always in contact with and separated from the photoconductor while reliably rotating, a toner layer can be formed on the surface of the developing roller when the developing roller is in contact with and separated from the photoconductor. As a result, the developing roller can be brought into contact with and separated from the photoreceptor via the toner layer, and the toner functions effectively as a lubricant, thereby effectively preventing damage to the photoreceptor. Therefore, a high quality image can be formed and the life of the image forming apparatus can be improved.
[0058]
In particular, according to the third aspect of the present invention, since the developing roller is always in contact with the photosensitive member in a state of being rotated at a predetermined rotational speed or more, toner can be supplied to the developing roller more reliably, It is possible to more reliably prevent the photoreceptor from being damaged when the roller contacts.
According to the fourth aspect of the present invention, since the developing roller is always reliably rotated at a predetermined rotation speed or more and is brought into contact with the photosensitive member after a predetermined time has elapsed, the toner is uniformly applied to the developing roller. While being able to disperse | distribute, the rotation fluctuation | variation of a developing roller can be suppressed. As a result, the toner layer can be uniformly formed on the developing roller, and the rotational fluctuation of the developing roller can be reduced, so that the photoreceptor can be more reliably prevented from being damaged. Therefore, it is possible to form a higher quality image and to further extend the life of the image forming apparatus.
[0059]
Further, according to the invention of claim 5, since the developing roller is always separated from the photosensitive member in a state of rotating at a predetermined rotation speed or more, the developing roller is operated in a state in which the toner is more reliably supplied to the developing roller. The photosensitive member can be separated from the photosensitive member, and damage to the photosensitive member can be more reliably prevented when the developing roller is separated.
[0060]
Furthermore, according to the invention of claim 6, since two or more developing rollers can be rotated in a state in which none of the developing rollers is in contact with the photoconductor, image formation is performed after shipment from the factory without damaging the photoconductor. The device can be easily initialized in a short time. This also eliminates the need to apply dummy toner to the surface of each developing roller, which has been conventionally performed at the time of factory shipment, eliminating the need for dummy toner application at the time of factory shipment and simplifying the operation at the time of shipment. be able to.
Furthermore, since no dummy toner is required, the cost can be reduced and only the toner for image formation is used, so that the toner can be recycled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically and partially showing an example of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 shows a differential gear mechanism and a power transmission mechanism of a rotary portion along the line II-II in FIG. 1, and shows a portion of the power transmission mechanism other than the developing roller, the supply roller, and the differential gear mechanism. 1 is a diagram showing the state as viewed from the left side in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view corresponding to a part of FIG. 2, showing an example of a method of connecting a rotary shaft and a rotary gear to a rotary shaft.
4 is a partial cross-sectional view showing a part taken along the line IV-IV shown in FIG. 3;
5 explains the operation of a differential gear, which is the basic configuration of the differential gear mechanism used in the image forming apparatus of the example shown in FIG. 1, and (a) outputs both from two output gears. FIG. 4B is a diagram illustrating output from one of the two output gears, and FIG. 5C is output from the other output gear of the two output gears. FIG.
6 is a diagram for explaining the operation of the differential gear mechanism of the image forming apparatus of the example shown in FIG. 1 configured using three differential gears shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Developing device, 3 ... Rotary, 4 ... Yellow developing device, 5 ... Magenta developing device, 6 ... Cyan developing device, 7 ... Black developing device, 4a, 5a, 6a, 7a ... Developing roller, 4b, 5b, 6b, 7b... Feed roller, 8. ... Developer driving force transmission means, 13 ... Frame, 14 ... Intermediate transfer medium, 15 ... First differential gear, 15a ... First input shaft, 15b ... First output gear, 15b 1 ... First spur gear, 15b 2 ... 1st bevel gear, 15c ... 2nd output gear, 15c 1 ... Second spur gear, 15c 2 ... second bevel gear, 15d ... first power transmission shaft, 15e ... first intermediate bevel gear, 16 ... second differential gear, 16a ... second input shaft, 16b ... third output gear, 16b 1 ... Third spur gear, 16b 2 ... 3rd bevel gear, 16c ... 4th output gear, 16c 1 ... 4th spur gear, 16c 2 ... 4th bevel gear, 16d ... 2nd power transmission shaft, 16e ... 2nd intermediate bevel gear, 16f ... 1st lock, 16g ... 2nd lock, 16h ... 1st intermediate power transmission gear, 17 ... 3rd differential gear , 17a ... third input shaft, 17b ... fifth output gear, 17b 1 ... Fifth spur gear, 17b 2 ... Fifth bevel gear, 17c ... Sixth output gear, 17c 1 ... Sixth spur gear, 17c 2 ... 5th bevel gear, 17d ... 3rd power transmission shaft, 17e ... 3rd intermediate bevel gear, 17f ... 3rd lock, 17g ... 4th lock, 17h ... 2nd intermediate power transmission gear, C ... To OPC of developing roller Contact position

Claims (6)

回転体に装着され、感光体に対して接離可能な現像ローラをそれぞれ有するn個の現像器を備え、非現像時に前記現像ローラを前記感光体から離間させ、現像時に現像器駆動モータの駆動力を各現像器毎に設けられた現像器駆動力伝達手段を介して前記現像ローラに順に伝達するとともに、前記回転体の回転で前記現像ローラを順に前記感光体に当接する現像位置に移動しかつ前記回転体の回転停止でこの現像位置に設定することにより多色現像を行う画像形成装置において、
前記現像器駆動力伝達手段は、n−1個の差動歯車からなる差動歯車機構を備え、前記差動歯車は、少なくとも、回転可能に設けられた入力軸と、この入力軸に相対回転のみ可能に設けられ、それぞれかさ歯車を有する2つの出力歯車と、前記入力軸の回転で前記入力軸のまわりに公転可能にかつ前記入力軸に直交する軸を中心に自転可能に設けられるとともに、前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車のいずれにも常時噛合しかつ前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車以外の他のかさ歯車からなり、
前記差動歯車機構は、前記n−1個の差動歯車のうち、1つの第1差動歯車の入力軸に前記現像器駆動モータの駆動力が伝達されるとともに、この第1差動歯車における前記2つの出力歯車である第1および第2出力歯車のいずれか一方の出力が、前記n−1個の差動歯車のうち、他の1つの第2差動歯車の入力軸に伝達されるとともに、この第2差動歯車における前記2つの出力歯車である第3および第4出力歯車のそれぞれの出力および第1および第2出力歯車のいずれか他方の出力のうちいずれか1つの出力が、前記n−1個の差動歯車のうち、更に他の1つの第3差動歯車の入力軸に伝達されるようにして、前記nー1個の差動歯車がそれぞれ接続され、前記nー1個の差動歯車のそれぞれの出力歯車のうち、他の前記差動歯車の入力軸に出力が伝達されない出力歯車から出力を取り出すように構成されて、前記現像器駆動モータの駆動力に対して前記n−1個の差動歯車によりn個の出力を得、これらn個の出力をそれぞれn個の前記現像ローラに伝達するようになっており、
前記nは、n≧3であり、
更に、前記n個の出力のうち、任意の数の出力を選択的に取り出すように前記差動歯車機構を制御する制御手段を備え、この制御手段は、前記回転体の回転により前記感光体に当接しようとする現像ローラが前記感光体と当接する前記現像位置になる前に前記出力を取り出すように前記差動歯車機構を制御するとともに、この現像ローラが前記現像位置から移動して前記感光体から離間した後に前記出力の取出を停止すように前記差動歯車機構を制御することを特徴とする画像形成装置。
N developing devices each having a developing roller mounted on a rotating body and capable of contacting and separating from the photosensitive member, the developing roller being separated from the photosensitive member during non-development, and driving of a developing device drive motor during development Force is transmitted in sequence to the developing roller via a developing device driving force transmission means provided for each developing device, and the rotating roller moves the developing roller to a developing position in contact with the photoconductor in order. In the image forming apparatus for performing multi-color development by setting the developing position at the rotation stop of the rotating body,
The developing device driving force transmission means includes a differential gear mechanism composed of n-1 differential gears, and the differential gear is at least rotated relative to the input shaft and is rotated relative to the input shaft. Two output gears each provided with a bevel gear , and capable of revolving around the input shaft by rotation of the input shaft and capable of rotating about an axis orthogonal to the input shaft, The bevel gears that are always meshed with any of the bevel gears of the two output gears and that are other than the bevel gears of the two output gears ,
The differential gear mechanism transmits the driving force of the developing device drive motor to the input shaft of one of the n-1 differential gears , and the first differential gear. the are two output gear one of the output of the first and second output gears, among the (n-1) of the differential gear, it is transmitted to the input shaft of the other one of the second differential gear in with that, one of the output one of the other output of the respective output and first and second output gears of the third and fourth output gear is the two output gears in the second differential gear the one of the n-1 of the differential gear, is connected further so as to be transmitted to the input shaft of the other one of the third differential gear, the n-1 of the differential gear, respectively, the n -Of each output gear of one differential gear, the other differential gear The output is output from an output gear whose output is not transmitted to the force shaft, and n outputs are obtained by the n-1 differential gears with respect to the driving force of the developing device drive motor. Are transmitted to each of the n developing rollers,
N is n ≧ 3;
Furthermore, a control means for controlling the differential gear mechanism so as to selectively extract an arbitrary number of outputs among the n outputs is provided, and the control means is applied to the photosensitive member by the rotation of the rotating body. The differential gear mechanism is controlled so that the output is taken out before the developing roller to be contacted reaches the developing position where the developing roller comes into contact with the photosensitive member, and the developing roller moves from the developing position and moves to the photosensitive position. An image forming apparatus, wherein the differential gear mechanism is controlled to stop taking out the output after being separated from the body.
回転体に装着され、感光体に対して接離可能な現像ローラをそれぞれ有する2個の現像器を備え、非現像時に前記現像ローラを前記感光体から離間させ、現像時に現像器駆動モータの駆動力を各現像器毎に設けられた現像器駆動力伝達手段を介して前記現像ローラに順に伝達するとともに、前記回転体の回転で前記現像ローラを順に前記感光体に当接する現像位置に移動しかつ前記回転体の回転停止でこの現像位置に設定することにより多色現像を行う画像形成装置において、Two developing devices each having a developing roller mounted on a rotating member and capable of contacting and separating from the photosensitive member are provided, the developing roller is separated from the photosensitive member during non-development, and the developing device drive motor is driven during development. Force is transmitted in sequence to the developing roller via a developing device driving force transmission means provided for each developing device, and the rotating roller moves the developing roller to a developing position in contact with the photoconductor in order. In the image forming apparatus for performing multi-color development by setting the developing position at the rotation stop of the rotating body,
前記現像器駆動力伝達手段は、1個の差動歯車からなる差動歯車機構を備え、前記差動歯車は、少なくとも、回転可能に設けられた入力軸と、この入力軸に相対回転のみ可能に設けられ、それぞれかさ歯車を有する2つの出力歯車と、前記入力軸の回転で前記入力軸のまわりに公転可能にかつ前記入力軸に直交する軸を中心に自転可能に設けられるとともに、前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車のいずれにも常時噛合しかつ前記2つの出力歯車のそれぞれのかさ歯車以外の他のかさ歯車からなり、The developing device driving force transmission means includes a differential gear mechanism composed of one differential gear, and the differential gear can at least rotate relative to the input shaft and can only rotate relative to the input shaft. Two output gears each having a bevel gear, revolving around the input shaft by rotation of the input shaft, and capable of rotating about an axis orthogonal to the input shaft. Each of the bevel gears of each of the two output gears is always meshed with each other, and the bevel gears other than the respective bevel gears of the two output gears,
前記差動歯車機構は、前記差動歯車の入力軸に前記現像器駆動モータの駆動力が伝達されるとともに、この差動歯車における前記2つの出力歯車からそれぞれ出力を取り出すように構成されて、前記現像器駆動モータの駆動力に対して前記1個の差動歯車により2個の出力を得、これら2個の出力をそれぞれ2個の前記現像ローラに伝達するようになってThe differential gear mechanism is configured to transmit the driving force of the developing device drive motor to an input shaft of the differential gear, and to take out outputs from the two output gears in the differential gear, With respect to the driving force of the developing device driving motor, two outputs are obtained by the one differential gear, and these two outputs are transmitted to the two developing rollers, respectively. おり、And
更に、前記2個の出力のうち、少なくとも一方の出力を選択的に取り出すように前記差動歯車機構を制御する制御手段を備え、この制御手段は、前記回転体の回転により前記感光体に当接しようとする現像ローラが前記感光体と当接する前記現像位置になる前に前記出力を取り出すように前記差動歯車機構を制御するとともに、この現像ローラが前記現像位置から移動して前記感光体から離間した後に前記出力の取出を停止すように前記差動歯車機構を制御することを特徴とする画像形成装置。Further, a control means for controlling the differential gear mechanism so as to selectively extract at least one of the two outputs is provided, and the control means is applied to the photoconductor by the rotation of the rotating body. The differential gear mechanism is controlled so that the output is taken out before the developing roller to be brought into contact with the photosensitive member reaches the developing position, and the developing roller moves from the developing position to move the photosensitive member. An image forming apparatus, wherein the differential gear mechanism is controlled so as to stop taking out the output after being separated from the image forming apparatus.
前記回転体は、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で回転される前記現像ローラが所定回転数以上になったときに、この現像ローラを前記現像位置に設定して前記感光体に当接させることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。The rotating body sets the developing roller at the developing position when the developing roller rotated by the output of the differential gear mechanism selectively taken out by the control means reaches a predetermined number of rotations or more. the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the is brought into contact with the photoreceptor Te. 前記回転体は、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で回転される前記現像ローラが所定回転数以上になりかつ所定時間が経過した後に、この現像ローラを前記現像位置に設定して前記感光体に当接させることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。The rotating body rotates the developing roller rotated by the output of the differential gear mechanism selectively picked up by the control means after the predetermined number of rotations has elapsed and a predetermined time has elapsed. claim 1 or 2 image forming apparatus wherein it is brought into contact with the photosensitive member is set to the position. 前記回転体は、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で回転される前記現像ローラが所定回転数以上にあるときに、この現像ローラを前記現像位置から移動して前記感光体から離間させることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。The rotating body moves the developing roller from the developing position when the developing roller rotated by the output of the differential gear mechanism selectively taken out by the control means is at a predetermined rotational speed or more. the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the to separate from the photoreceptor. 前記回転体が前記各現像ローラをいずれも前記感光体と当接しない位置に設定した状態で、前記制御手段によって選択的に取り出された前記差動歯車機構の出力で前記各現像ローラを回転することにより初期化を行うことを特徴とする請求項1ないしのいずれか1記載の画像形成装置。Each developing roller is rotated by the output of the differential gear mechanism selectively taken out by the control means in a state where the rotating body is set to a position where none of the developing rollers contacts the photoconductor. the image forming apparatus as claimed in any one of claims 1 and performs initialization 5 by.
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